Garden Management, Education, Information & Training

Yüklə 18,43 Mb.
Pdf görüntüsü
ölçüsü18,43 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

View of a Cullenia dominant canopy in Silent Valley
Seedling of Cullenia exarillata A. Robyns
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

2.5 m. No individuals were found missing or dead in the 
study  plots  during  this  period.  Study  of  seedling 
demography was continued in fteen 10 x 10 m plots 
selected  at  Aruvanpara  and  Sairandhri.  The  average 
seedling density per plot was 0.13 m . Mortality rate was 
observed  as  3.88%  during  the  period  under  report.  It 
was observed that seedling mortality occurred mainly 
due to the attack of porcupines, deers and rodents.
Cassine kedarnathii: RAPD analysis of Cassine was 
also carried out during this period to know the genetic 
structure  and  gene  ow  system  among  its  ve 
populations at Panthanthodu, Aruvanpara, Sairandhri, 
Kattuvaramudi  and  Parathodu  in  Silent  Valley  forests 
following standard methods. The study showed that at 
individual level, number of polymorphic loci varied from 
15 to 28 and percentage of polymorphism varied from 
45.16%  to  93.82%.  This  high  rate  of  polymorphism 
might be due to the effective gene ow. Nei's genetic 
diversity  index  (h)  was  0.1476  and  Shannon's 
Information Index (I) was 0.2727. This showed the low 
genetic  differentiation  among  members  of  Cassine 
kedarnathii  in  Silent  Valley.  The  coefcient  of  gene 
differentiation  (Gst)  among  the  individuals  of  the 
species  was  0.0295.  Nei's  genetic  identity  value  was 
0.9834 and the level of gene ow calculated from Gst 
was  16.45.  These  results  indicate  that  populations  of 
Cassine  kedarnathii  in  Silent  Valley  forests  are 
genetically  similar  and  exhibited  very  low  genetic 
diversity. However, Nei's dendrogram showed that the 
Cassine  populations  in  Silent  Valley  forests  could  be 
divided into three groups: populations of Sairandhri and 
Parathodu  under  group  one,  populations  of 
Kattuvaramudi and Panthanthodu under group two and 
populations of Aruvanpara under group three.
b. Identication of nuclear tree species 
and assessment of its impact in 
landscape conservation: A case 
study with reference to the tropical 
rain forests in Silent Valley in the 
Western Ghats
A nuclear tree species is dened as a species that 
appears  in  grassland  and  remains  there  attracting 
animals that defecate or otherwise drop seeds of other 
species  in  its  vicinity.  This  paves  way  to  natural 
afforestation  much  quicker  than  man  made 
afforestation. The present project was formulated with a 
view  to  identify  the  nuclear  tree  species  in  the  forest 
regeneration process in Silent Valley National Park.  The 
work was started in October 2010. Five grasslands in 
Silent Valley were selected for this study based on the 
level  of  forest  regeneration.  During  the  period  under 
report 15 eld trips totalling 196 days were conducted to 
Silent Valley in order to study seed rain in grasslands, to 
conduct  seed  germination  and  seed  station 
experiments,  and  to  study  demography  of  tree 
seedlings in grasslands and contiguous forests.
Seed traps were placed in both treeless areas and 
beneath the trees in grasslands to study seed rain. A 
total of 50 traps, 10 in each grassland, ve in treeless 
areas and ve beneath the trees were placed. Seeds of 
only one species, Lantana camara, was recorded from 
the  traps  placed  in  treeless  areas.  Seeds  of  fourteen 
plant  species  were  recorded  from  the  traps  placed 
beneath  the  trees.  Seeds  of  Lantana  camara,  Olea 
dioica  and  Symplocos  foliosa  were  the  commonly 
trapped species. A monthly average of 4.97 seeds per 
trap was  obtained  from  Aruvanpara  grassland.  But  it 
was 3.93 seeds at Sairandhri, 3.76 seeds at Parathodu 
a . A seed station set up for secondary seed predation 
experiment; b.  Seedling of Olea dioica Roxb. in the grassland.
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

and 0.88 seeds at Thoppimala grasslands. In general 
seed rain was more beneath the trees.
Seed germination experiments were done to know 
the  germination  potential  of  seeds  dispersed  by 
animals  through  endozoochory.  Seeds  of  Acronychia 
pedunculata,  Holigarna  beddomei  and  Prunus 
ceylanica recovered from scat/dung and seeds trapped 
in  seed  traps  were  subjected  to  germination 
experiments. A control treatment was also set using the 
seeds  directly  collected  from  parent  trees.  Seed 
germination  experiments  revealed  that  those  seeds 
collected  from  scats/dung  germinated  quicker  than 
those in controls. The percentage of germination was 
also high for seeds collected from scats/dung. 
Seed station experiments were set up to study the 
secondary  and  tertiary  seed  predation  and  seed 
removal  by  animals  in  grasslands  after  seeds  were 
dispersed to the grasslands. Two types of seed stations 
were used for this experiment. Open seed stations were 
areas of 25x25cm size marked in grasslands. Control 
seed  stations  were  enclosures  made  of  aluminium 
sheets of the same size and 15 cm height. They were 
xed on the ground and covered with iron net at the top 
to prevent seeds from predation. Seeds of thirteen tree 
species  were  used  for  the  experiment.  This  study 
revealed  that  rodents  are  the  potential  secondary 
predators in the grasslands.
Seedling  demography  was  studied  in  ve 
grasslands  taking  twenty  ve  10x10  meter  plots.  The 
average  seedling  density  in  the  ve  grasslands  was 
recorded as 0.19 m . A grassland wise analysis showed 
that  Parathodu  had  the  highest  number  of  seedlings 
with a density of 0.39 m followed by Aruvanpara (0.28 
m ),  Sairandhri  (0.22  m ),  Thoppimala  (0.11  m )  and 
Vannampara  (0.04  m ).    Comparison  of  seedling 
demography in open areas of grassland and beneath 
the  established  trees  in  grassland  showed  that  tree 
canopy  possesses  33%  more  seedlings  than  open 
areas of grasslands. 
c. Reproductive biology of RET 
species of the Western Ghats
Western Ghats is one of the hot spots in India due to 
rich endemism and at the same time prone to species 
extinction because of various reasons. The depletion of 
vegetation  may  be  mainly  due  to  anthropogenic 
measures,  reproductive  constraints  and  habitat 
degradation. The IUCN Red List of threatened species 
reported that 39% of the listed species are threatened 
with extinction. In this context, it is necessary to evaluate 
the known endemic and endangered species based on 
eld data, such as localities where they grow, structure 
of  population,  breeding  system,  pollination,  dispersal 
biology,  pests  and  disease  etc  for  preparing  status 
report  on  them  to  implement  proper  conservation 
strategies. If we are not taking adequate steps to protect 
them, they may be lost forever which will ultimately lead 
to  irreparable  damage  to  the  ecosystem  where  they 
belong and our option for their uses will be narrowed. 
Most  of  our  options  depend  on  conservation  and 
sustainable  utilization  of  these  genetic  reservoirs  to 
overcome unforeseen problems in the near future. For 
preserving  these  vast  genetic  reservoirs,  we  should 
adapt  or  evolve  strategies  to  protect  the  plants  from 
untimely extinction.
Any conservation approach has to be based on an 
in-depth  study  and  understanding  of  plant  and 
environment  including  reproductive  biology  which 
determines  the  tness  of  the  species  in  a  given 
community. By studying the reproductive biology of RET 
species,  we  can  understand  the  exact  causal  factors 
inducing rarity and can overcome these factors through 
scientic intervention so as to protect the plants from 
endangerment. This study will also help in developing 
strategies  to  preserve  the  genetic  potential  of  rare 
species  which  is  crucial  for  restoration  and 
reintroduction. So there is an urgent need to analyze the 
various  causes  of  rarity  by  studying  the  reproductive 
biology  of  selected  plants.  In  this  context,  detailed 
studies on reproductive biology of 25 RET balsams and 
10 other rare plants were carried out. During the report 
period, reproductive biology of Humboldtia decurrens 
Bedd. Ex Oliv., an endemic legume tree species and two 
endemic  balsam  species  namely  Impatiens  maculata 
Seeds of Elaeocarpus munroii Mast. predated by rodents
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

Wight and I. elegans Bedd. of the Western Ghats were 
Humboldtia  decurrens  Bedd.  ex  Oliv.:  Genus 
Humboldtia  (Fabaceae)  contains  17  species  globally. 
The  study  mainly  focused  on  oral  phenology,  oral 
morphology,  pollination,  breeding  system  and  seed 
biology with an intention of understanding the causal 
factors that lead to population reduction of Humboldtia 
decurrens in the natural habitat. The candidate species 
was located in the evergreen forest areas of Kollam and 
Thiruvananthapuram districts between altitudes of 800-
1000m  asl.  Population  consisted  of  more  than  100 
individual species. It is a tree of 12-15m high, having 
brownish  bark  with  prominent  lenticels,  rough; 
branches  dark  brown,  pubescent  when  young  and 
glabrous at maturity. The plant grows in association with 
other  wet  evergreen  forest  species  such  as  Arenga 
wightii, Aporosa acuminata, Hydnocarpus macrocarpa, 
Baccaurea courtallensis, Myristica malabarica, Alstonia 
scholaris,  Vateria  indica,  Hopea  parviora,  Acacia 
caesia,  Lagerstroemia  microcarpa,  Vitex  altissima, 
Ochlandra  wightii,  Xanthophyllum  arnottianum,  Entada 
rheedei, Myxopyrum smilacifolium and Dracaena sp. 
Observations showed that the plants start owering 
in the month of November which extends up to June and 
reaches  a  peak  during  March.  An  inorescence 
consists of 20-25 owers. Two varieties of plant species 
were  observed  with  pink  and  white  coloured  owers. 
Flowers  are  bisexual,  2.5-3cm  long,  produced  in 
cauliorous racemes. Fruit is a pod (7-12 x 2.7- 4 cm) 
and  contains  3-4  seeds.  The  ower  buds  take  10-15 
days from initiation to full bloom. The average life span 
of  each  ower  is  1-2  days.  Flowers  open  in  the  early 
morning  between  05.30-06.30h  and  anther  dehisced 
between  7.30-8.30h.  Stigmas  remain  receptive  at  the 
time  of  ower  opening  with  maximum  receptivity 
between 5.30-15.30h.
Pollen  morphology  was  studied  using  SEM 
photography.  Pollen  grains  are  tricolporate  and 
52.25µm in diameter. Pores are ellipsoidal with rounded 
end.  Exine  thickness  is  2.25  µm.  Floral  analysis 
indicated  that,  each  ower  has  ve  anthers  and  four 
ovules. A single ower has around 4250 pollen grains. 
The pollen ovule ratio had been worked out as 1062:1 
a., b. Flowers and c. SEM of the pollen grain of 
Humboldtia decurrens Bedd. ex Oliv.. 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

which  indicates  that  the  species  favour  cross 
pollination.  The  acetocarmine  staining  technique 
revealed  that  82%  pollen  grains  are  fertile.  Pollen 
viability by FCR test and TTC test conrmed that 75-80% 
pollen grains were viable on the day of anthesis and its 
viability gradually decreased on successive days after 
anthesis.  Observations  were  made  on  oral  visitors 
between 5.30-12.30h and it showed that several visitors 
were attracted by mass blooming of pale pink coloured 
owers and mild fragrance. The oral visitors are honey 
bees,  stingless  bees,  ants,  wasps  and  butteries  but 
only a few of them effected pollination. Apis cerana and 
Trigona  iridipennis  are  the  most  frequent  visitors.  It  is 
observed that the weaver ants (Oecophylla smaragdina
play a signicant role in pollination in this species. The 
plants offer both brooding site and nectar to the ants 
and  in  turn  they  act  as  pollinator  as  well  as  a 
predator/defender.  So  both  are  mutually  beneted. 
Butteries (Euploea core, Ampittia dioscorides, Papilio 
arishtolochiae, P. demoleus etc.) also visited the owers 
for nectar. Studies on the pollination efciency, breeding 
system and seed biological studies are in progress.
Impatiens elegans Bedd.: The plant was located in 
the  moist  shady  areas  of  Rajamala,  Mankulam  and 
Neymakkad of Idukki district between altitudes of 800 - 
1500  m  asl.  Impatiens  elegans  starts  owering  in  the 
second week of July and extends up to December and 
reaches a peak during September. The owers are pale 
pink coloured with purple eye on the lateral petals and 
open in the early morning between 05.00-07.00 h and 
anthers  dehisced  one  day  before  anthesis.  The  P:O 
ratio  had  been  worked  out  as  1050:1,  which  strongly 
a. Impatiens elegans Bedd.; b. Impatiens maculata Wight
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

indicates  that  some  external  agents  are  required  for 
successful  pollination.  The  stigma  is  not  receptive 
during  anthesis  and  becomes  receptive  after  the 
shedding of androecia. The stigma was receptive only 
on the second day of anthesis. 
The major pollinators are honey bees (Apis cerana
A. mellifera), Trigona sp, butteries, beetles etc. Flowers 
offer only pollen and visual signals to the visitors. The 
manipulated  pollination  showed  that,  the  fruit  set  in 
open pollination was limited to 22% but increased up to 
47% by xenogamous pollination. However, fruit set was 
not  observed  in  geitonogamous  and  autogamous 
pollination. The seed germination was limited to 20%. 
About 20% of the ower buds and 10% of the tender 
fruits were infected by caterpillars and insect larvae. The 
species is poorly distributed in the wild, mainly because 
of specialized oral mechanisms with cross pollination 
behaviour,  protandry,  delayed  stigma  receptivity,  low 
insect  visitation  rate,  low  percentage  of  seed 
germination  and  infestation  of  owers  and  fruits.  All 
these causal factors either alone or in combination with 
others  are  responsible  for  endangerment  and  narrow 
distribution of this species in the wild.
Impatiens  maculata  Wight:  The  candidate  species 
was located in the moist shady areas of Neymakkad, 
Devikulam and Kallar valley of Idukki district between 
altitudes of 1000-1500 m. The new seedlings emerged 
in the rst week of June. The plants start owering by the 
end of July which extended up to December with a peak 
during September. The owers are pink coloured and 
open in the morning between 05.00-07.00 h and anthers 
dehisced one day before anthesis. The ower buds took 
12 - 15 days from initiation to full bloom. The average life 
span of each ower is 3-5 days. The study revealed that 
the morphological characters, protandrous nature, p:o 
ratio  and  stigma  receptivity  clearly  favours  cross 
pollination. The stigmas were receptive only on the third 
day of anthesis showing maximum percentage (72%) of 
in vivo germinating pollen on the stigmatic surface but at 
that time its own pollen viability was reduced to 20%. 
The  stigma  is  non  -  receptive  during  anthesis  and 
became receptive on 3  day and by the time its own 
stamina column withered. The coherent stigma spreads 
and exposes the star shaped receptive surface. Honey 
bees  (Apis  cerana,  Apis  orea),  Trigona  species  and 
butteries are the common pollinators. The number of 
pollinators is not sufcient to pollinate all the owers in a 
population. The visitation rate of these pollinators are 
affected by heavy rain fall, humidity, temperature, poor 
sunlight  etc.    The  manual  pollination  experiments 
demonstrated that it favours both geitonogamous and 
xenogamous pollination. The percentage of fruit set in 
the  natural  condition  was  limited  to  around  44  %.  In 
Impatiens maculata, about 30% of the ower buds and 
20% of tender fruits were damaged by caterpillars and 
insect larvae which adversely affect the fruit production.  
The experiment is being continued to study dispersal, 
seed  germination,  recruitment  etc.  to  assess  the 
reproductive capacity of the species in natural habitats.
d. Seed Biology and Seed Bank 
So  long  as  stored  seeds  sufciently  represent 
biodiversity  of  a  biome,  seed  bank  complies  with  the 
concept of ex situ species conservation.  From the time 
of  seed  origin,  development  and  subsequent  spatial 
dispersal to sprouting, each stage selects an adaptive 
role  in  species  ecology  which  provides  cues  on 
plethoric evolutionary paradigms. JNTBGRI Seed Bank 
functions in accordance with the ISTA rules and during 
the reported period the following were the activities of 
scientic relevance.
Seed  holdings:  A  total  of  1025  active  seed 
collections  stored  under  accepted  conditions  (15  % 
moisture,  5%  RH,  15˚C)  were  maintained.    Orthodox 
seeds numbering 38 as base collections are kept with 
5% moisture content at preferred conditions of −20˚C. 
About 4000 seeds were displayed with scientic name, 
family,  accession  number  and  collection  locality  as 
seed  references.  During  this  period,  227  accessions 
were  collected  and  accessed  as  active  collections. 
Apart  from  these  routine  seed  services,  seed  viability 
tests,  senile  seed  replacements  and  national  seed 
exchanges were also carried out.
Maintenance  of  Seed  Bank:    Routine  seed  bank 
aspects,  seed  germination  and  storage  studies  were 
carried  out  on  Randia  dumetorum  (Retz.)  Poiret, 
Sapindus trifoliata L., Syzygium travancoricum Gamble, 
Calamus  travancoricus  Bedd.  ex  Becc.  &  Hook.  f., 
Actinodaphne  bourdillonii  Gamble.  Coscinium 
Tinospora cordifolia (Willd.) Miers ex Hook. f. & Thomson
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

fenestratum  (Gaertn.)  Colebr.,  Tinospora  cordifolia 
(Willd.)  Miers  ex  Hook.f.  &  Thomson  etc.  Seed 
germination  studies  of  14  species  of  Sida  was  also 
carried  out  to  know  any  difference  in  germination 
Sapindus  trifoliata  L.,  (the  Soap  nut  tree)  is  an 
economically important tree of the family Sapindaceae.  
Fruits  are  green,  tricarpellary  with  fruity  smell  on 
ripening.  Fruit  is  a  drupe  with  19.3±0.3mm  x 
29.4±0.7mm  and  weight  -  10.5±0.5gm.    Seeds  are 
black globose with 10.4±0.3 x 9.8±0.3 mm size and 
single seed weighs 0.82gm. Initial moisture content is 
21.4% with corresponding germination rate of 65%. The 
seeds  were  stored  for  short-term  in  different 
temperatures such as 30, 10 and -10 C.  In -10 C fresh 
seeds with 21% RH and up to 14% moisture content did 
not germinate but seeds desiccated to 10% moisture 
content registered 80% germination. 
Gmelina  arborea  Roxb.,  belonging  to  the  family 
Verbenaceae is an important ingredient of the Ayurvedic 
preparations  'Dasamoola'  and  'Chyavanaprasam'. 
Fruits are yellow drupes with fruity smell, obovate, calyx 
2-3.6  mm  size  and  weight  is  6.9-10.5gm.  Seeds  are 
enclosed in oval-shaped shells with brown colour, 14.9-
17.2  x  8.8-11.4  mm,  weight  varied  from  0.5-0.7  gms.  
Seeds are oval, creamy brown with 6.2-8.8 x 3.5-5.0 mm 
and 10 seeds weigh 0.39gms. Initial moisture content of 
seeds is 11.1%.  Only after the removal of shell wall 60% 
seeds germinate. Seeds also showed germination after 
soaking  in  water  for  three  days  and  kept  in  closed 
Tinospora  cordifolia  (Willd.)  Miers  ex  Hook.  f. 
&Thoms. belongs to the family Menispermaceae. As an 
important  drug  bioresource  of  Indian  system  of 
medicine (ISM), is enlisted as threatened with extinction 
due to overexploitation. The initial moisture content of 
the  seeds  was  16.9%  with  90  %  germination. 
Desiccated  seeds  with  9.8%  moisture  content 
maintained viability up to 81%. When moisture content 
was  lowered  to  7.8%,  germination  percentage  was 
reduced drastically to 53%. Seed features appear to be 
an intermediate of those generally described by Hong 
and Ellis. Pre-treatment of seeds with gibberelic acid (50 
ppm)  was  found  to  be  optimum  since  over  90% 
germination was registered within 24 days against 80% 
germination  in  40  days  triggered  by  100  ppm  GA . 
Cryopreserved  seeds  with  7.8%  moisture  content 
retained 65% viability at 20 C in cryopreserved seeds. 
Seeds  with  5.35%  moisture  content  recorded  70% 
viability  at  20 C  and  60%  viability  in  cryopreserved 
seeds.  Seeds  with  4.2%  moisture  content  have  60% 
viability  in  20 C,  and  55%  viability  in  cryopreserved 
seeds.  Fresh  seeds  in  open  condition  (control) 
remained viable hardly for three months. At 20 C and -
20 C, seeds retained 80% and 70 % viability respectively 
for six months. The study showed that T. cordifolia seed 
viability can be extended up to six months by storing 
seeds with 7.8% moisture content at 20 C.
C o s c i n i u m   f e n e s t r a t u m   ( G a e r t n . )   C o l e b r. 
(Menispermaceae)  is  a  highly  sought  medicinal  liana 
distributed in the forests of Western Ghats of Peninsular 
India, Sri Lanka and Malayan States. In the Red List of 
Threatened  Plants,  the  conservation  status  of  this 
medicinal  plant  is  recorded  as  endangered  in  India 
(Walter  and  Gillet,  1998).  Fresh  seeds  of  Coscinium 
fenestratum  collected  during  June  to  August  were 
cleaned  and  used  for  further  study.  Fresh  seeds  with 
moisture content 23% registered only 40% germination 
within 4-6 months indicating the presence of dormancy. 
Germination was enhanced to 93% as the initial seed 
moisture content was reduced to 10% upon 2-3 days 
exposure  to  open  laboratory  conditions.  When  fresh 
seeds  were  pre-treated  with  GA   3000  ppm,  95% 
germinated.  Seeds  kept  exposed  for  two  months  at 
laboratory conditions lost their viability, while the seeds 
stored  for  four  to  six  months  inside  polycarbonate 
bottles expressed 90% germination within a month of 
sowing.  Thus  the  effect  of  either  10%  reduction  in 
moisture  content  or  hermetic  storage  for  more  than 
three months after ripening is the same for alleviating 
e. Establishment of seed bank and 
eld gene bank of Saraca asoca 
(Roxb.) de Wilde
Final  technical  report  of  the  Kerala  Forest 
Department  project  on  Saraca  asoca  was  submitted. 
During the project tenure, 1250 healthy seedlings were 
supplied  to  Konni  Forest  Division  apart  from  various 
schools  for  fullling  the  concept  of  S.  asoca 
conservation. Trivandrum accessions were selected as 
elite  seed  source  compared  to  middle  and  northern 
areas of Kerala state. Various plant-animal associations 
and  pathogenic  infections  related  with  species  were 
studied.  Anatomical  features  of  young  leaets  with 
glands were studied. Seeds are found to be recalcitrant. 
Existence  of  species  morphovariants  (accessions: 
CHA1  and  CHA2)  that  occupied  same  region  was 
conrmed. Fast desiccation is found to be better than 
slow desiccation for viability retention. Storing seeds at 
both 30 C & 20 C were effective for retaining viability up 
to  3-4  months.  Harvesting  maturity  was  attained 
between  120-140  DAA  (Days  after  anthesis).  Species 
exhibited  polyembryony.  Seeds  of  10  accessions 
collected were added to the active collection of the seed 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

bank  and  also  to  the  eld  gene  bank  of  JNTBGRI 
enriched with 10 accessions. 
f. Preparation of an illustrated bilingual 
eld guide on medicinal fruits, seeds 
and their seedlings occurring in 
Kerala Forests 
The aim of the project is to document morphological 
features of feral fruits and seeds having medicinal value 
along  with  that  of  their  seedlings,  corresponding 
passport  data  and  illustrations  in  the  form  of  a 
monograph for easy identication in the eld. About 50 
species  having  medicinally  useful  fruits  and  seeds  of 
Kerala were selected for the study.   During this period 
local  collections  were  made  and  fruits/seeds  of  the 
species  were  collected.    Morphological  data  on  the 
collected  fruits  and  seeds  of  40  species  were 
documented.   The collected data of 35 species were 
drafted  according  to  the  proforma  along  with 
photographs. Seeds of these species were planted in 
plastic trays containing top soil for the seedling studies.
g. Flowering Plants of the Western 
Our  plant  explorations  are  mainly  delimited  by 
political boundaries and phytogeographical zones have 
rarely been the basis for oristic studies. With the result, 
we hardly have any comprehensive account on ora of 
phytogeographical  areas  like  the  Western  Ghats. 
Scientists in the Division have successfully completed a 
comprehensive  account  on  the  current  status  of  the 
owering  plants  of  the  Western  Ghats.  It  covers  the 
following characters for each species: correct botanical 
name,  important  synonyms,  habit,  distribution  in  the 
Western  Ghats  and  the  world,  references  to  good 
descriptions  and  illustrations  available  in  botanical 
literature,  phytogeographical  information  such  as 
whether these plants are indigenous, endemic or exotic 
to the Western Ghats, conservation status, details on 
owering  and  fruiting  seasons,  vernacular  names  in 
Malayalam, Tamil, Kannada, Marathi, Gujarati and Hindi 
and  known  uses  like  medicine,  food,  fodder,  dye, 
timber, tannin, gum, bre, oil and so on. 
During  the  period,  nomenclatural  problems  of  74 
species were solved by referring to relevant taxonomic 
literature and this data incorporated in the press copy. 
Details of 48 new species/new records reported from 
the  Western  Ghats  region  were  added  referring  to 
recent  taxonomic  journals.  Indexing  of  about  23,000 
scientic  names  and  about  13,000  local  names  were 
completed. All the minor corrections in the text, scientic 
name index, local name index and references were also 
incorporated. Proof read 1683 pages of 5  and 6  press 
copies. The MS of this work under the title 'Flowering 
Plants of the Western Ghats, India' in two volumes are in 
the press.
h. Assessing the inuence of 
environmental and biotic factors on 
life history variation and 
demography of tropical rainforest 
Birds are important seed dispersers and pollinators 
of tropical plants and their vulnerability and adaptability 
Flowers and fruit development in Saraca asoca 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

to  environmental  variations  greatly  inuence  the 
ecosystem  health.  Both  biotic  and  abiotic  factors  are 
known  to  exert  direct  and  indirect  inuences  on  the 
seasonal  timing  of  life  history  events  which  in  turn 
inuences population dynamics of both fauna and ora. 
There is ample evidence that climate change seriously 
impacts  the  temperate  species  and  their  ecosystem 
services, but it is less studied in the tropical region. This 
necessitates studies on the effects of climate and other 
factors  on  life  history  traits  of  key  ecosystem  service 
providers to predict the demographic consequences of 
expected climatic changes at the global scale. 
In this background, a study was initiated to identify 
and assess how the climatic and biotic factors affect the 
life  history  and  demography  of  tropical  rainforest 
bulbuls,  which  are  important  seed  dispersers  and 
pollinators in the tropical ecosystem. The specic aims 
are to document the variation in major life-history traits 
such  as  breeding  season,  nest  size,  clutch  size, 
developmental  rates  and  parental  care  of  passerines 
along altitudinal gradients and to establish the relative 
importance  of  food,  competition,  predation,  weather 
and habitat as determinants of life history variation.
Three study sites were identied along an elevational 
gradient  in  the  Silent  Valley  National  Park  and 
surrounding  Mannarkkad  Forest  Division.  Point  count 
stations were established in these plots to estimate the 
relative  abundance  of  the  study  species  and  their 
competitors.  The  low  altitude  site  was  dominated  by 
Red-whiskered  Bulbul,  Pycnonotus  jocosus.  The 
middle elevation site was dominated by Yellow-browed 
Bulbul, Iole indica and the high elevation site by Square-
tailed Black Bulbul, Hypsipetes ganeesa. The globally 
Near-Threatened  Grey-headed  Bulbul,  Pycnonotus 
priocephalus is not common in any of the sites. The rst 
two species are early season breeders and the latter two 
are late season breeders in the study sites.  
The breeding of both the Yellow-browed Bulbul and 
Red-whiskered Bulbul started in late November, Grey-
headed Bulbul in late January and Square-tailed Black 
Bulbul in February. A total of 238 nests of pycnonotids 
including  86  of  Yellow-browed  Bulbul,  92  of  Square-
tailed  Black  Bulbul,  52  of  Red-whiskered  Bulbul  and 
eight of Grey-headed Bulbul were recorded during the 
reporting period. The clutch size of the monitored nests 
were  2-3  eggs  for  Red-whiskered  Bulbul,  2  eggs  for 
Yellow-browed Bulbul, 1-2 eggs for Grey-headed Bulbul 
and  2-3  eggs  for  Square-tailed  Black  Bulbul.  The 
incubation period ranged between 11 to 14 days and 
nestling period ranged between 11-13 days in different 
species.  Grey-headed  Bulbuls  had  the  lowest  nest 
survival rates (10.79%) followed by Square-tailed Black 
Bulbul  (12.84%),  Yellow  Browed  Bulbul  (17.21%)  and 
Red-whiskered  Bulbul  (23.5%).  A  total  of  132  hrs  of 
observation using video camera and direct observation 
were made during the incubation and nestling periods. 
Preliminary analysis indicates signicant intra-specic 
and  inter-specic  variations  in  the  on-bout  (mean 
incubation bout duration in minutes) and off-bout (mean 
time  spent  away  between  two  incubation  visits  in 
minutes) durations, nest attentiveness (as percentage 
of total daylight hours spent on the nest), nest trips/h (as 
the number of times the female went to or from the nest 
per  hour)  and  feeding  trips/h  (number  of  feeding 
visits/h).  Further  data  is  required  to  decipher  the 
patterns of variation along altitudinal gradients. 
The nest predators were identied based on direct 
observations and video camera recordings at the nest 
sites  and  by  indirect  evidences.  Lion-tailed  macaque 
Macaca  silenus,  Nilgiri  Palm  Squirrel  Funambulus 
sublineatus,  Jungle  Striped  Squirrel  Funambulus 
tristriatus,Common  Vine  Snake  Ahaetulla  nasuta
Common  Monitor  Lizard  Varanus  bengalensis, 
Common  Bronzeback  Snake  Dendrelaphis  tristis,  Rat 
Snake  Coluber  mucosus,  Ornate  Flying  Snake 
Red-whiskered Bulbul
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

Chrysopelea  ornata,  Malabar  Pit  Viper  Trimeresurus 
malabaricus,  Spectacled  Cobra  Naja  naja,  Ornate 
Flying Snake Chrysopelea ornata, White-bellied Treepie 
Dendrocitta leucogastra, etc are the major predators of 
the nests of bulbuls. Bulbuls used 38 plant species as 
nesting  substrates.  Glochidion  ellipticum,  Lasianthus 
ciliates,  Litsea  oribunda  and  Ochlandra  travancorica 
were the most prefered species. The nest substrate and 
nest habitat characteristics were measured at multiple 
spatial scales.
To  document  the  resource  abundance,  three  belt 
transects  were  established  in  the  study  sites.    The 
phenological patterns of the major food plants and fruit 
abundance  were  monitored  fortnightly.  Bulbuls 
devoured the fruits of more than 35 plants in Silent Valley 
National Park. Of these 20 species were eaten by Grey-
headed Bulbul and 19, 16 and 12 species by Yellow-
browed  Bulbul,  Square-tailed  Black  Bulbul  and  Red-
whiskered Bulbul, respectively. The key food plants of 
bulbuls  include  Antidesma  menasu,  Callicarpa 
tomentosa, Clerodendrum viscosum, Allophyllus cobe, 
Litsea oribunda, Litsea stocksii, Olea dioica, Oreocnide 
i n t e g r i f o l i a ,   P e r s e a   m a c r a n t h a ,   S y m p l o c o s 
cochinchinensis,  Symplocos  racemosa,  Syzygium 
cumini,  Syzygium  sp.,  Viburnum  corriatum,  Ziziphus 
rugosa,  Sarcandra  chloranthoides,  Lantana  camara, 
Leea indica, Maesa indica, Psychotria nigra, Polygonam 
chinensis, Rubia cordifolia, Rubus ellipticus, Smilax sp., 
Scurrolla  parasitica,  etc.  The  foraging  behaviour  and 
competitive  interaction  at  the  intra-  and  inter-specic 
levels  were  monitored  by  focal  animal  sampling.  The 
near-perch maneuvers of bulbuls include glean, reach, 
hang and lunge and the ariel maneuvers were sally and 
gulp. They handled the food items by gulping, engulng 
and  biting.  The  variations  in  this  behaviour  among 
different species are based on the food items. During 
the breeding seasons bulbuls were not found to take 
part  in  the  mixed-hunting  ocks.  The  analysis  for 
understanding  the  cumulative  inuence  of  food, 
competition,  predation,  weather  and  habitat  on 
lifehistory variation will be completed in the next phase.
i. Use of research evidence in 
conservation planning by 
conservation managers in the 
Western Ghats biodiversity hotspot, 
south India.
The status of biodiversity is declining globally, and 
there is a subsequent need for conservation action to be 
informed by solid science. However, lack of systematic 
evaluation of the effectiveness of conservation decision 
making  or  practices  has  been  highlighted  as  a  key 
problem inhibiting advances in scientic conservation 
management. Recent research have shown that in the 
absence  of  easily  accessible  evidence,  conservation 
managers are obliged to rely on limited and often largely 
experience based information on traditional land/forest 
or wildlife management practices. The recent approach 
in  support  of  decision-making  in  conservation 
management  is  the  use  of  an  'evidence-based 
framework' of the kind established in the health services. 
The Western Ghats comprises the major portion of the 
Western Ghats and Sri Lanka Hotspot, one of 34 global 
biodiversity  hotspots  for  conservation.  There  are 
numerous government and civil society organizations 
active in scientic research in the Western Ghats and 
produce  large  number  of  peer  reviewed  papers  and 
other  documents.  However,  the  conservation 
management  of  the  area  is  largely  based  on  the 
management/working  plans  prepared  by  the  wildlife 
wardens, the custodians of the more than 60 protected 
areas and the territorial forest divisions that fall within the 
boundaries  of  the  Western  Ghats.  Thus  there  are 
concerns regarding the degree to which the published 
research actually contributes to conservation action 'on 
the ground'. The extent of links and feedback processes 
between  researchers  and  policy-makers  is  extremely 
important  in  such  a  system.  Despite  such  complex 
decision  making  environment,  there  is  a  lack  of 
research  addressing  how  conservation  decision 
makers use research evidence in the Western Ghats. 
Synthesis  of  the  empirical  evidence  on  the  use  of 
research  evidence  by  conservation  managers  and 
capacity building for evidence-based policy making to 
the conservation managers is the rst step to improve 
effective  conservation.  So  far  we  collected  20 
management/working  plans  and  analysed  them  to 
unveil  the  use  of  research  in  scientic  management. 
Compilation of a database on the research publications 
from the Western Ghats is progressing.
j. Snake Sense: an education and 
awareness programme to improve 
knowledge and conservation of 
Conservation education programmes in India mainly 
focus  on  the  charismatic  species  such  as  birds  and 
butteries.  Elusive  groups  like  snakes  are  rarely 
mentioned  in  such  programmes.  On  the  other  hand, 
snakes are one of the most threatened species on earth. 
Direct human killing has been identied as an important 
cause of population decline in snakes. Majority of such 
malicious  kills  of  snakes  occur  in  the  rural  areas 
because  the  envenomings  and  deaths  resulting  from 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

snake  bites  are  a  particularly  important  public  health 
problem throughout the rural tropics. India tops in the 
number of deaths due to snake bite in the world with 
nearly  11,000  estimated  deaths  annually.  The 
Spectacled  Cobra  Naja  naja,  Common  Indian  Krait 
Bungarus caeruleus, Russell's Viper Daboia russelii and 
Saw-scaled Viper Echis carinatus are considered as the 
'big four' venomous snakes in this region which cause 
majority of the deaths from snake bites. The fear and 
resentment that arose from the high mortality rates due 
to snake bites result in malicious killing of several non-
venomous  snakes  on  sight  throughout  the  region. 
However, relatively little attention has been devoted to 
understand the patterns of the direct killing and impact 
of  such  mortality  on  natural  population  of  snakes. 
Previous studies conducted in Malappuram district of 
Kerala  reported  large  scale  kill  of  several  non-
venomous snakes.   Among these, the non-venomous 
Travancore wolf snake Lycodon travancoricus is killed in 
large  numbers  due  to  its  similarity  to  the  Indian  krait. 
Against this background, this programme was initiated 
to understand the perceptions and improve knowledge 
of  students,  trainee  teachers,  teachers  and  general 
public about snakes, develop a network of stakeholders 
to  prevent  malicious  killing  and  save  non-venomous 
snakes,  and  to  improve  scientic  knowledge  on  the 
natural history of snakes in the region.
A series of awareness programmes and workshops 
were  conducted  during  the  present  study.  More  than 
1500 people participated in the programmes including 
more  than  120  teachers/trainee  teachers.  The 
awareness  programmes  included  power  point 
presentations, photo exhibitions, exhibition of museum 
specimens,  quiz  competitions,  posters,  information 
leaets,  eld  visits  and  handling  of  snakes  whenever 
encountered.  Informal  awareness  programmes  were 
conducted  with  the  help  of  an  expert  group  which 
imparted  the  snake  conservation  messages  to  more 
than  800  people.  Audio  modules  containing  the 
information  on  the  snake  diversity  and  conservation, 
and  snake  bite  management  including  rst  aid 
protocols  were  supplied  to  several  colleges  and 
schools  to  air  the  same  through  their  campus  radio. 
Several eld trips were arranged for the students to have 
rsthand  experience  on  snakes.  The  pre-programme 
questionnaire  surveys  revealed  the  poor  knowledge 
and  negative  attitudes  towards  snakes  in  the  region. 
Students and adult females had more problems with the 
identication  of  common  species  and  knowledge  on 
their  venom.  Of  the  four  venomous  snakes  namely, 
Spectacled  Cobra,  Common  Indian  Krait,  Russell's 
Viper and Saw-scaled Viper found in the region, only the 
rst  one  is  identied  correctly  by  most  of  the 
participants.  Among  non-venomous  species  Indian 
Rock Python, Brahminy Blind Snake and Common Vine 
Snake  were  identied  correctly  by  most  of  the 
participants. A large number of participants believe that 
Common  Rat  Snake  and  Common  Sand  Boa  are 
venomous snakes. The Ornate Flying Snake, a colourful 
snake  is  misidentied  as  a  highly  venomous  species 
and the Travancore Wolf Snake as the poisonous Indian 
Krait by most of the people. 
Comparison  of  the  pre-  and  post-programme 
surveys  indicates  signicant  improvement  in  the 
knowledge and attitude towards the conservation of the 
snakes  in  the  region.  Kills  of  non-venomous  species 
decreased  drastically  and  this  indicates  that  the 
conservation  education  programmes  have  been 
successful in bringing tremendous attitudinal changes 
in the local people towards the conservation of snakes. 
The reported rescue of several non-venomous snakes 
from human kill by the participants in this short duration 
programme  show  that  scientically  designed 
conservation  education  programmes  focusing  on 
s n a k e s   m a y   s i g n i n  c a n t l y   c o n t r i b u t e   t o   t h e 
conservation and management of snakes in the human 
dominated  landscapes.  The  training  imparted  to  the 
teachers and the teacher trainees will help to spread the 
conservation  message  to  several  generations  of 
students in the area. 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

During  the  report  period  (2012-2014),  seven 
externally-funded  research  projects  from  (i)  Board  of 
Research in Nuclear Sciences (BRNS), Dept. of Atomic 
Energy, Govt. of India (ii) Department of Biotechnology, 
Govt.  of  India  (iii)  Department  of  Science  and 
Technology, Govt. of India (iv) SRS Scheme, KSCSTE, 
Govt.  of  Kerala  and  (iv)  Department  of  Forests  and 
Wildlife,  Govt.  of  Kerala  were  implemented  by  the 
Division.  Three  in-house  projects  were  also 
implemented.  Ph.  D.  and  other  training  programmes 
were also actively pursued.
In  the  BRNS  project  entitled  'Phytochemical 
screening  and  selection  of  potential  species  of 
Ophiorrhiza for tissue culture based mass multiplication 
leading to production of camptothecin - an anticancer 
compound', camptothecin (CPT) content in a total of 82 
accessions (phase I 44, phase II 38) of fourteen species 
and three varieties of genus Ophiorrhiza collected from 
the  southern  Western  Ghats  region  in  India  were 
estimated by HPTLC-densitometry. O. mungos 0.017 to 
0.050 (%, dr. wt.) and O. mungos var. angustifolia 0.013 
to 0.048 (%, dr. wt.) accessions showed the highest CPT 
contents. O. trichocarpon (0.0020 to 0.0028%) and O. 
pectinata  (0.000017  to  0.0039%)  showed  moderate 
contents of CPT. Among Ophiorrhiza species screened 
O.  barberi,  O.  caudata,  O.  nairii  and  O.  rugosa  var. 
decumbens  showed  zero  or  non-detectable  levels  of 
CPT. O. grandiora (0.00011 to 0.00013%), O. eriantha 
(0.00  to  0.000030%),  O.  rugosa  var.  prostrata 
(0.000016%) and O. shendurunii (0.0000050%) showed 
only  very  low  contents  of  CPT.  O.  mungos  var. 
angustifolia is an established variant and is a small herb 
which could be relatively easily cultivated or multiplied 
by tissue culture compared to O. mungos. Signicant 
variations  in  CPT  contents  were  found  between  the 
ecotypes/genotypes of the same Ophiorrhiza species 
or variety collected from different geographic locations. 
This  revealed  the  importance  of  choosing  high  CPT 
yielding  Ophiorrhiza  genotypes  or  ecotypes  for 
commercial purposes.
For  detailed  phytochemical  analysis  Ophiorrhiza 
shendurunii was collected from Pandimotta, Thenmala 
in May 2012. Dried whole plant (1.2 kg) was sequentially 
extracted with hexane, chloroform and methanol. Eight 
compounds  were  isolated  from  the  hexane  and 
chloroform  extracts  by  column  chromatography. H 
mass spectra of the isolates were recorded. Out of eight 
molecules isolated so far, one is a new molecule, which 
was  characterized  by  spectroscopic  techniques.  Two 
known  molecules  were  identied  as  germanicol  ester 
and stigmasterol. Further isolation and characterization 
of  secondary  metabolites  from  O.  shendurunii  are  in 
As part of the Kerala Forest Department project on 
'Ex-situ conservation and biosystematic studies on Piper 
Division of
The objectives of the Phytochemistry and Phytopharmacology 
Division of JNTBGRI are 
to  carry  out  chemical  and  pharmacological  studies  of 
potential medicinal and aromatic plants and 
to carry out chemical research for plant improvement and 
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 

species  of  Kerala  -  forests  with  special  reference  to 
intra-specic  variants  of  the  wild  Piper  nigrum  L.' 
estimation of piperin contents in roots and fruits of thirty 
wild  accessions  of  P.  nigrum  by  HPTLC-densitometry 
was initiated. Piperin estimation in eight sets of P. nigrum 
(roots/fruits, 16 samples) has been completed.
In  the  DBT  funded  project,  'Bioprospecting  of 
potential gingers: chemical prospecting, morphological 
characterization and ex situ conservation' essential oils 
were isolated by hydrodistillation from the fresh leaves, 
inorescence, fresh/dry rhizomes, fruit rind and seeds 
of Alpinia mutica. Highest oil yield was obtained in the 
dried  fruit  rind  (1.18%).  The  rind  oil  has  a  sweet 
fragrance. Ethanolic extractions of oleoresins from fruit 
rind (16.0%) and seeds (11.2%) were also carried out. 
Physical parameters such as refractive index, specic 
rotation  and  specic  gravity  of  essential  oils  were 
determined. GC-FID and GC-MS analyses of essential 
oils  were  also  carried  out.  Relative  percentages  of 
individual components in essential oils were obtained 
from peak area percent report of volatiles from the GC-
FID  data.  Individual  components  were  identied  from 
GC-MS  database  matching  (Wiley,  Flavour  and 
Fragrance  Database)  and  by  comparison  of  mass 
spectra  with  published  data.  GC-MS  analysis  of  dry 
rhizome  oil  of  A.  mutica  showed  the  presence  of  47 
components  of  which  39  (92.68%)  were  identied. 
Major components were β-pinene (20.23%), camphor 
(13.40%), 1,8-cineole (8.93%), camphene (7.93%) and 
-pinene  (6.16%).  GC-MS  analysis  of  dry  fruit  rind  oil 
showed  the  presence  of  69  components  of  which  63 
(91.30%) were identied. Major components of fruit rind 
oil  were  1,8-cineole  (14.  80%),  camphor  (11.69%),  β-
pinene  (7.60%)  and  camphene  (4.83%).  Both  oils 
showed  signicant  anticancer,  antioxidant  and 
antimicrobial activities. Volatile constituents in the fresh 
owers of Hedychium avescens and H. larsenii were 
analyzed by using head space-GC-MS. H. avescens 
owers showed the presence of 57 volatile constitunets, 
of  which  55  (96.49%)  were  identied.  The  major 
components  in  H.  avescens  owers  were  isobornyl 
formate (28.46%), trans-(E)-jasmonol (9.65%), menthol 
(6.19%) and neoiso-3-thujanol acetate (5.69%). GC-MS 
analysis  of  H.  larsenii  fresh  owers  showed  the 
presence of 44 components, of which 43 constituents 
(97.93%) were identied. The major constituents were 
isobornyl  formate  (37.46%),  thymoquinone  (26.97%), 
terpinen-4-ol (11.71%) and α-longipinene (5.55%).  
Under  the  DST  funded  programme,  'Search  for 
potential biologically active constituents from a hitherto 
uninvestigated, unique bamboo: Melocanna baccifera', 
fresh fruits of M. baccifera (5.9 kg) were collected from 
JNTBGRI  Bambusetum,  dried  (40 C)  and  powdered. 
Loss on drying of the fruits was 82.6%. The fruit powder 
(900  g)  was  cold  extracted  sequentially  with  hexane, 
chloroform  and  methanol  and  the  extracts  were 
concentrated using a rotary evaporator. This resulted in 
5.1, 7.3 and 93.0 g of hexane, chloroform and methanol 
extracts, respectively. All three M. baccifera fruit extracts 
were screened for secondary metabolites by chemical 
tests. Hexane extract tested positive only for steroids, 
chloroform extract tested positive for steroids, alkaloids 
and coumarins and methanol extract tested positive for 
steroids, alkaloids, coumarins and sugars. M. baccifera 
fruit  hexane  extract  (5  g)  was  subjected  repeated 
column chromatography to yield four compounds MB1, 
MB2,  MB3  and  MB4.  H-NMR,  C-NMR,  C-DEPT, 
HSQC,  HMBC,  COSY  and  IR  of  these  isolated 
compounds  were  recorded  and  analyzed.  MB1  was 
identied  as  mixture  of  α-sitosterol  and  stigmasterol. 
The chloroform extract after extensive chromatography 
studies yielded three compounds MB5, MB6 and MB7. 
MB6 was identied as stigmasterol glucoside. Methanol 
extract  was  found  to  be  rich  in  free  sugars,  mainly 
glucose,  sucrose  and  fructose,  and  other  polar 
compounds. One major alkaloid MB10 and two other 
water soluble compounds MB8 and MB9 were isolated 
from  the  methanol  extract.  Nutritional  analysis  of  M. 
baccifera  fruits  was  carried  out.  Mineral/element, 
vitamin,  amino  acid  analyses,  seed  bound  protein 
estimation  and  fatty  acid  proling  were  performed  as 
part  of  nutritional  aspect  of  M.  baccifera  fruit.  Sugar 
proles of M. baccifera fruits (fruit liquid, seed and seed 
cover)  at  various  growth  stages  were  analyzed 
Ophiorrhiza shendurunii and the new molecule isolated
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

In  the    SRS  scheme,  'Biavonoids  from  Garcinia 
species  -  Chemical,  molecular  and  pharmacological 
evaluation'  funded  by  KSCSTE,  Govt.  of  Kerala,  
avonoid proles of 13 Garcinia species collected from 
different parts of the southern Western Ghats were used 
for  their  chemosystematics.  G.  hombroniana  and  G. 
mangostana  showed  close  proximity  in  chemical 
d i s t r i b u t i o n .   G .   i m b e r t i ,   G .   m o r e l l a ,   G . 
pushpangadaniana,  G.  spicata  and  G.  xanthochymus 
came under the same group while the chemical prole 
of G. travancorica was distinct from other species with 
the  presence  of  characteristic  high  polar  avonoid 
compounds.  Total  phenolic  and  avonoid  content 
assays of thirteen Garcinia species were carried out. G. 
pushpangadaniana  showed  highest  phenolic  content 
(884.6 ± 83.51 mg/g) where as G. gummigutta showed 
the  minimum  (97.45  ±  7.28  mg/g).  G.  mangostana 
(553.34  ±  9.43  mg/g)  and  G.  travancorica  (435.53  ± 
23.85  mg/g)  also  had  high  content  of  phenolics.  G. 
xanthochymus showed highest avonoid content (252.0 
± 11.03) and G. indica showed the minimum (11.1 ± 
1.84 mg/g). Phenol and avonoid contents in G. cowa
G. gummigutta and G. indica were very low. Antioxidant 
activity studies of Garcinia species were also tested.  Of 
the  thirteen  Garcinia  species  studied,  many  of  the 
species  showed  remarkable  levels  of  antioxidant 
activities  using  different  in  vitro  models  like  DPPH 
radical  scavenging,  reducing  power  and  super  oxide 
radical scavenging assays. Among the species tested, 
G.  echinocarpa  (6.50  ±  0.8  mg/ml),  G.  hombroniana 
(8.78 ± 0.23 mg/ml), G. imbertii (9.00 ± 1.2 mg/ml), G. 
mangostana (4.00 ± 0.5 mg/ml), G. spicata (2.80 ± 0.6 
g/ml),  G.  wighti  (16.00  ±  2  mg/ml)  and  G. 
xanthochymus  (4.40  ±  0.9  mg/ml)  showed  promising 
levels  of  DPPH  radical  scavenging  activity  compared 
with standard ascorbic acid with IC  of 3.2 ± 0.5 mg/ml.  
As  part  of  the  DBT  Porject  'Economic  and  bio-
geographic evaluation of the Cinnamomum species in 
some  selected  parts  of  India  through  morphological, 
chemical  and  molecular  biology  studies'  two 
accessions  of  a  Cinnamomum  species  with 
campharaceous  smell  were  collected  from  Ponmudi 
forests of southern Western Ghats. The plant was found 
rich in camphor by GC-MS analysis. Eleven accessions 
of  C.  malabatrum,  8  accessions  of  C.  verum,  
accessions  of  C.  alexi  and  5  accessions  of  C. 
sulphuratum were collected from different parts of south 
India and their essential oils were isolated and solvent 
extracts  were  also  prepared.  Wild  Cinnamomum 
species  such  as  C  wightii,  C.  palghatensis  and  C. 
heyneanum  were  also  collected.  Phytochemical 
analysis of the extracts and oils are in progress.
In  the  Department  of  Forests  and  Wildlife  project 
'Conservation  and  sustainable  utilization  of  Garcinia 
species  of  the  southern  Western  Ghats'  post  harvest 
processing of the fruit rind of Garcinia gummi-gutta (L.) 
were studied.  Smoke dried fruit rind of G. gummi-gutta 
a. Melocanna baccifera fruit; b. Stigmasterol glucoside
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

is a popular avouring agent in Kerala and its chemical 
prole  is  not  studied.  The  active  metabolites  such  as 
polyphenolics,  avonoids,  acids  and  the  antioxidant 
properties of the avouring agent were evaluated and 
compared  to  oven  dried  samples.  The  physico-
chemical evaluation revealed that rather than chemical 
composition of secondary metabolites, the enhanced 
moisture contents and acidity along with smoky odour 
has signicant contribution in the peculiar avour quality 
of the traditionally processed rinds. The high moisture 
content  and  physical  changes  due  to  smoking 
enhances the leaching of avour components such as 
acids more efciently in the smoke dried rinds.
Under  the  programme  entitled,  'Search  for 
renewable biomass and biofuel sources in Euphorbia 
plants of the southern Western Ghats' fteen Euphorbia 
species were collected from different localities including 
JNTBGRI Cacti House. Each species (5 g each, aerial 
parts) were collected for chemical studies. Latex yields, 
hexane extract yields and moisture contents were also 
determined.  High  latex  and  hexane  extract  contents 
along  with  lowest  content  of  moisture  make  E. 
pteroneura  the  most  suitable  candidate  for  further 
studies as a source of biofuel. Latex (5 ml) was collected 
from  E.  antiquorum,  extracted  with  ethyl  acetate  and 
dried over anhydrous Na SO . Ethyl acetate extract was 
column chromatographed over silica gel (60-120 mesh) 
by  gradient  elution  with  hexane  and  chloroform. 
Fractions eluted with 30% chloroform in hexane gave 
the major compound, EaAc3. It (EaAc3) gave positive 
result for Liebermann-Buchard reaction for terpenoids 
and  its  Rf  in  2:3  hexane:chloroform  was  0.26.  Pure 
compound was further analyzed by NMR spectroscopic 
techniques (1H NMR, 13C NMR, DEPT, COSY, HSQC 
and HMBC) and this led to its characterization as 24-
methyl cycloartenol.
Latex  collected  from  15  Euphorbia  species  were 
extracted with ethyl acetate. HPTLC analyses of these 
extracts were carried out along with standard 24-methyl 
cycloartenol isolated from the latex of E. antiquorum as 
the  marker  compound.  HPTLC  proles  revealed  24-
methylene  cycloartenol  as  the  major  compound  in 
extracts of all Euphorbia speciesHPTLC proles also 
revealed  Euphorbia  species  as  rich  in  terpenoid 
compounds,  making  it  ideal  for  biofuel  assessment. 
Evaluation  of  the  HPTLC  prole  of  the  Euphorbia 
species also revealed that the prole can be used as 
chemotaxonomical  data  for  the  identication  of 
Euphorbia  species.  DSC  and  TG  analyses  of  8 
Euphorbia  species  were  carried  out  at  STIC,  Cochin 
University. In vitro antioxidant assays using DPPH, super 
oxide, phosphomolybdate and FRAP assays revealed 
that among the seven Euphorbia species, E.vajravelui 
possessed  the  highest  phenolic  contents  and 
antioxidant activities.
Under the project 'Chemical prospecting of plants in 
Kerala region of Western Ghats for bioactive molecules' 
search for potentially bioactive secondary metabolites 
from  medicinal  plants  in  the  Kerala  region  of  the 
Western Ghats were carried out..  Isolation of secondary 
metabolites from medicinal plants was carried out by 
extensive  chromatographic  techniques.  Structure 
elucidation of isolates was carried out using UV, IR,  H-
NMR,  C-NMR and MS techniques. Biological activities 
of promising compounds were also investigated.
a. Garcinia gummi-gutta fruits; b & c. Smoke drying process; d. Smoke dried rinds; e. TLC of methanol extracts of smoke dried fruit rinds 
and oven dried rinds of G. gummigutta under UV 254 nm; f. TLC after derivatisation with anisaldehyde H SO .
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

(i) Melicope denhamii
Five  secondary  metabolites  (MD-1,  MD-2,  MD-3, 
MD-4, MD-5 and MD-6) were isolated from petroleum 
ether extract of Melicope denhamii. On spectral analysis 
MD-6 was identied as the avonoid, ternatin. Acetone 
e x t r a c t   ( 3 2   g )   w a s   s u b j e c t e d   t o   c o l u m n 
chromatography  to  yield  a  hydrocarbon  mixture, 
MDAHc-1 in 100% petroleum ether. In 15% ethyl acetate 
in petroleum ether, MDAc-1 (191-192 C) was obtained. 
Spectral  data  and  Co-TLC  showed  that  MDAc-1  was 
same  as  MD-1  (bergapten).  10%  ethyl  acetate  in 
petroleum  ether  gave  MDAc-2,  a  white  crystalline 
compound. Spectral data and Co-TLC conrmed this 
compound  to  be  same  as  MD-5.  Another  compound 
MDAc-3  was  isolated  pure  (21  mg)  from  65%  ethyl 
acetate in petroleum ether.
(ii) Melicope lunu-ankenda 
The  prenylated  avonoid  (3,5,4'-trihydroxy-8,3'-
dimethoxy-7-(3-methyl  but-2-enoxy)  avone)  isolated 
from    M.  lunu-ankenda  has  been  subjected  to 
antioxidant  and  cytotoxic  activities.  Solubility  of  this 
molecule  became  a  constraint  in  testing  its 
hepatoprotective and anti-inammatory potentials.
The prenylated avonoid showed good antioxidant 
activity  in  in  vitro  DPPH  radical  scavenging  and  lipid 
peroxidation assays. So in vivo lipid peroxidation on the 
prenylated  avonoid  was  tested.  In  this  experiment, 
male mice were divided into four groups of four animals 
each. Group I served as control and received 2% Tween-
80 each day. Group II, III and IV received O-prenylated 
avonoid dissolved in 2% Tween-80 orally, which was 
administered at 50 mg/mL, 100 mg/mL and 200 mg/mL 
for ve days. After drug administration on the fth day, 
animals were sacriced and their liver(s) were dissected 
out. It was homogenized in 0.1 M Tris-HCl to obtain 10% 
homogenate. 2 mL of this homogenate was mixed with 
2  mL  TCA-TBA-HCl  (1:1:1)  and  it  was  kept  in  boiling 
water bath for 15 min. This mixture was centrifuged at 
1000  rpm  for  10  min  and  OD  was  taken  at  535  nm. 
Control gave OD as 0.07 but the prenylated avonoid at 
50 mg/mL, 100 mg/mL and 200 mg/mL gave 0.08, 0.09 
and 0.11 OD values, respectively. This indicated that the 
O-prenylated avonoid acted as a prooxidant in in vivo 
lipid peroxidation assay. 
Antidiabetes  activity  of  O-prenylated  avonoid  in 
Oral Glucose Tolerance Test was tested on healthy male 
rats  (150-200  g).  Twenty  four  male  over  night  fasted 
normal rats were divided into four groups of six each. 
Control group received the vehicle (1% Tween 80, 1ml, 
p.o).  The  experimental  groups  received  O-prenylated 
avonoid isolated from M. lunu-ankenda at 25, 10, 5 and 
1 mg/kg per orally in 1% Tween 80. The rats of all the 
groups were loaded with 60% glucose (3 g/kg, p.o.) 30 
min after O-prenylated avonoid administration. Blood 
samples were taken from tail vein just 1 min prior to drug 
administration, and at 30, 90 and 150 min after glucose 
loading.  Blood  serum  glucose  levels  were  measured 
immediately with a glucometer. 
Type 2 diabetes was induced in 5 day old Wistar rat 
pups with an intraperitoneal injection of 80 mg/ kg of 
streptozotocin  (STZ) in citrate buffer. After ten weeks, 
blood  samples  were  collected  from  tail  vein  of 
streptozotocinized  animals  and  blood  glucose  levels 
were determined with one Touch Horizon glucometer. 
Male animals with blood glucose level ranges 230-240 
mg/dl were selected for the efcacy evaluation of the 
active OPF in type 2 diabetes. Male STZ diabetic rats 
with comparable body weights (175-185 g) and blood 
glucose  levels  (230-240  mg/dl)  were  divided  in  to  3 
groups of 6 animals each. The control group of diabetic 
animals received 1 ml of 1% Tween-80 daily, p.o. The 
test group of diabetic animals received daily dose of O-
prenylated avonoid (10 mg/kg) in 1 ml of 1% Tween-80 
per orally. Diabetic animals in the standard drug control 
group  received  a  daily  dose  of    500  µg/kg 
glibenclamide in 1 ml of 1% Tween-80, p.o. Weight and 
sex  matched  six  normal  rats  were  kept  as    normal 
control group, received daily dose of 1 ml of 1% Tween-
80,    p.o.  The  treatment  was  continued  for  20  days. 
Blood was collected from tail vein and glucose levels 
were  measured  immediately  with  a  glucometer  (One 
Touch- Horizon Glucometer). Blood glucose levels were 
a. Ternatin; b. Bergapten
24-methylene cycloartenol
Jawaharlal Nehru Tropical Botanic Garden and Research Institute 
JNTBGRI Annul Report 2012-’13 & 2013-’14

determined  just  before  drug  administration  on  day  1 
and 1 hr after drug administration on days 5, 10, 15 and 
20.  After  recording  body  weights  on  20   day,  the 
animals  were  sacriced  under  carbondioxide 
anaesthesia  and  blood  samples  were  collected  to 
determine  serum  biochemical  parameters.    Liver 
samples  were  collected  for  glycogen  estimation. 
Further studies are in progress.
(iii) Fluorescent prey traps in 
carnivorous plants
Carnivorous plants acquire most of their nutrients by 
capturing  ants,  insects  and  other  arthropods  through 
their  leaf-evolved  biological  traps.  So  far,  the  best-
known attractants in carnivorous prey traps are nectar, 
colour  and  olfactory  cues.  Fresh  prey  traps  of  14 
Nepenthes, ve Sarracenia, ve Drosera, two Pinguicula 
species/hybrids,  Dionaea  muscipula  and  Utricularia 
stellaris  were  scanned  at  UV  366  nm.  Fluorescence 
emissions  of  major  isolates  of  fresh  Nepenthes 
khasiana  pitcher  peristomes  were  recorded  at  an 
excitation  wavelength  of  366  nm.  N.  khasiana  eld 
pitcher  peristomes  were  masked  by  its  slippery  zone 
extract,  and  prey  capture  rates  were  compared  with 
control pitchers. We found the existence of distinct blue 
uorescence  emissions  at  the  capture  spots  of 
NepenthesSarracenia and Dionaea prey traps at UV 
366  nm.  These  alluring  blue  emissions  gradually 
developed  with  the  growth  of  the  prey  traps  and 
diminished  towards  their  death.  On  excitation  at  366 
nm, N. khasiana peristome 3:1 CHCl -MeOH extract and 
its two major blue bands showed strong uorescence 
emissions at 430-480 nm. Masking of blue emissions on 
peristomes  drastically  reduced  prey  capture  in  N. 
khasiana  pitchers.  We  proposed  these  molecular 
emissions as a critical factor attracting arthropods and 
other  visitors  to  these  carnivorous  traps.  Drosera
Pinguicula and Utricularia prey traps showed only red 
chlorophyll emissions at 366 nm.
These  new ndings were published in Plant Biology 
(Plant Biology 2013 15: 611-615),   and this paper was 
covered  by  BBC,  National  Geographic,  Smithsonian 
Magazine,  National  Geographic  Kids  News,  Der 
Speigel  (Germany),  Deutschlandfunk  (German  Public 
Radio),  BBC  Focus  Magazine,  EOS/Scientic 
American/Psyche  &  Brain  BELGIUM  NEWS  and  a  lot 
many  other  science  platforms  and  web  discussion 
(iv) UV induced visual cues on 
Grasses  are  traditionally  considered  as  wind 
pollinated,  however,  eld  observations  conrmed 
frequent insect visits to grass owers, suggesting insect 
pollination. Fruit and seed predators inict heavy losses 
to  cereals  and  millets  during  their  growth,  maturation 
and  storage.  The  actual  factors  guiding  insects  and 
predators  to  grass  owers,  fruits  and  seeds  are  not 
clear. We found attractive blue uorescence emissions 
on  grass  oral  parts  such  as  glumes,  lemma,  palea, 
lodicules,  staminal  laments,  pollen  and  fruits  in 
ultraviolet (UV) 366 nm, whereas the stigmatic portions 
Effect of O-prenylated avonoid (OPF) on oral glucose 
tolerance in fasted and glucose loaded normal rats.

Yüklə 18,43 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur © 2020
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə