ABSTRACT
Diversity of mineral inclusions in the subtribe Oncidiinae (Orchidaceae). Mineral inclusions in plants, of different chemical constitution and forms, have been studied in some plant groups and are currently used as diagnostic tools in taxonomic identifications. With the aim to identify their possible application in taxonomy, mineral inclusions in the leaves of 140 species of Oncidiinae (Orchidaceae) were analyzed and compared. Leave transversal sections were studied with the aid of clear field, phase contrast, and polarized light microscopy. Crystals commonly occured in mesophyll cells, and only in two species those were observed in epidermal cells. Several forms of calcium oxalate crystals and silicdioxide deposits in the form of stegmata were found. The most common crystalline forms were raphides, prisms and druses. Nevertheless, crystals like sands, and concentric and radial plates were also observed in few species. These crystalline forms of concentric and radial plates are reported for the first time in Oncidiinae and Orchidaceae. The stegmata are conical with rough surface, forming tiers along with fibers. Stegmata commonly occur in the vascular bundle sheath and in the abaxial or adaxial fiber bundles. However, few species do not have stegmata in fiber bundles and other species lack both. The taxonomic importance of these mineral inclusions is discussed for the different clades, genera or species within the subtribe Oncidiinae. Rev. Biol. Trop. 58 (2): 733-755. Epub 2010 June 02.
Las inclusiones minerales en las plantas, han sido utilizadas como herramientas de diagnóstico en la identificación taxonómica. Se analizaron y compararon las inclusiones minerales en las hojas de 140 especies de Oncidiinae (Epidendroideae: Orchidaceae). Las secciones transversales de hojas se observaron para describir las inclusiones minerales con el apoyo de la microscopía de luz en campo claro, contraste de fases y polarización. Los cristales generalmente están presentes en las células del mesófilo, y sólo dos especies los presentan en las células epidérmicas. Se encontraron cristales de oxalato de calcio de diferentes formas y depósitos de dióxido de sílice en forma de estégmatos. Las formas cristalinas más comunes son rafidios, prismas y drusas. Sin embargo, algunas especies tienen cristales en arena, concéntricos o en placas radiales. En esta investigación se reportan las dos últimas por primera vez para Oncidiinae y también para Orchidaceae. Los estégmatos son cónicos con superficie rugosa, generalmente formando hileras a lo largo de las fibras. Comúnmente se presentan en los haces vasculares y en los haces de fibras abaxiales. Sin embargo, existen especies cuyos haces de fibras no tienen estégmatos, así como especies sin haces de fibras ni estégmatos. Se discute la importancia taxonómica de estas inclusiones minerales para los diferentes clados, géneros y/o especies de Oncidiinae.
Subject(s)
Minerals/analysis , Orchidaceae/chemistry , Plant Leaves/chemistry , Minerals/classification , Orchidaceae/classificationABSTRACT
A partir de explantes de embriones cigóticos y megagametofitos fueron inducidos cultivos organogénicos de Dioon merolae del estado de Chiapas (México), cícada en peligro de extinción. El medio de inducción Litz consistió en los macronutrientes del medio B5, los micronutrientes del medio MS y los compuestos orgánicos glutamina (400mg·l-1) arginina (100mg·l-1), asparagina (100mg·l-1), sacarosa (60g·l-1), gellan-gum (4g), y suplementado con 0; 0,45; 2,26; 4,52 y 9,05μM αcido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), y 0; 2,32; 4,60; 9,30 y 13,90μM kinetina (K), con un arreglo de 5´5 con un diseño de bloque seleccionado al azar. Los cultivos fueron mantenidos en oscuridad a 25°C y el callo fue subcultivado en medio fresco cada cuatro semanas. La iniciación del callo ocurrió en un amplio rango de combinaciones de reguladores de crecimiento en explantes de megagametofito. El callo en explantes de embriones cigóticos se formó en pocas combinaciones. La formación de brotes adventicios ocurrió solo en callos que provenían de combinaciones con K y 2,4-D. A través del análisis histológico de secciones longitudinales de embriones cigóticos se detectaron células meristemáticas apicales de brote y raíz, y en megagametofitos la formación de elementos de conducción similares a traqueidas y raíces coraloides. Esta técnica presenta gran potencial para la preservación de especies de cícadas en peligro de extinción.
Organogenic cultures were induced from zygotic embryo and megagametophyte explants of the Chiapas State (México) endangered cycad species, Dioon merolae. The Litz induction medium consisted of B5 major salts, MS medium minor salts and the organics glutamine (400mg·l-1), arginine (100mg·l-1), asparagines (100mg·l-1), sucrose (60g·l-1), gellan gum (4g), and supplemented with 0, 0.45, 2.26, 4.52 and 9.05μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 0, 2.32, 4.60, 9.30, 13.90μM kinetin (K), arranged as a 5´5 factorial in a randomized block design. Cultures were maintained in darkness at 25°C, and callus was subcultured onto fresh medium at 4 week intervals. Callus initiation occurred on a wide range of plant growth regulators (PGR) combinations from megagametophyte explants. In comparison, callus initiation from explanted zygotic embryos occurred on few PGR combinations. Adventitious shoot induction occurred from callus on formulations with K and 2,4-D. Through the histological analysis of longitudinal sections of zygotic embryos were detected apical meristematic cells of the shoot and root and in megagametophytes the formation of elements similar to tracheids and coralloid roots. This technique has a great potential for preservation of the highly endangered cycads.
A partir de explantes de embriões zigóticos e megagametofitos foram induzidos cultivos organogênicos de Dioon merolae do estado de Chiapas (México), Cicas em perigo de extinção. O meio de indução Litz consistiu nos macronutrientes do meio B5, os micronutrientes do meio MS e os compostos orgânicos glutamina (400mg·l-1) arginina (100mg·l-1), asparagina (100mg·l-1), sacarose (60g·l-1), goma gelana (4g), e suplementado com 0; 0,45; 2,26; 4,52 e 9,05μM αcido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), e 0; 2,32; 4,60; 9,30 e 13,90μM kinetina (K), com um arranjo de 5×5 com um desenho de bloco selecionado aleatoriamente. Os cultivos foram mantidos no escuro a 25°C e o calo foi subcultivado, em meio fresco, cada quatro semanas. A iniciação do calo ocorreu em uma ampla faixa de combinações de reguladores de crescimento em explantes de megagametofito. O calo em explantes de embriões zigóticos se formou em poucas combinações. A formação de brotos adventícios ocorreu somente em calos que provinham de combinações com K e 2,4-D. Através da análise histológica de secções longitudinais de embriões zigóticos se detectaram células meristemáticas apicais de broto e raiz, e em megagametófitos a formação de elementos de condução similares a traqueídes e raízes coralóides. Esta técnica apresenta grande potencial para a preservação de espécies de Cicas em perigo de extinção.