ABSTRACT
Intensive exploitation of mahogany wood (Swietenia macrophylla, Meliaceae) has resulted in the loss of natural populations. Somatic embryogenesis offers an alternative to clonal propagation and conservation of mahogany. This study describes biochemical (carbohydrates, total phenols, total flavonoids, protein, and plant growth regulators content) and histological characteristics of the somatic embryogenesis process in mahogany. Calli were obtained by culturing cotyledons of seeds from immature fruits for six weeks on semi-solid MS medium supplemented with 1.0 mgL-1 of kinetin and 4.0 mgL-1 of 2, 4-D. Primary callus was cultured on half strength semi-solid MS medium supplemented with 1.0 mgl-1 6-BA (6-benzylaminopurine) and embryogenic structures were obtained. Embryo development from globular-shaped somatic embryos to the cotyledonary stage was confirmed by histology and scanning electron microscopy. Shoot initiation was observed after somatic embryos were transferred to germination and maturation medium. Endogenous concentrations of carbohydrates, total phenols, total flavonoids, protein, and plant growth regulators were determined in embryogenic (EC) and non-embryogenic (NEC) calli of mahogany. Embryogenic cultures contained significantly higher concentrations of IAA (indoleacetic acid), ABA (abscisic acid), and GAs (Gibberellins 1+3+20), whereas non-embryogenic calli contained more total phenols, flavonoids and resistant starch. Fructose and glucose were not present at detectable levels in EC or NEC, whereas soluble starch and sucrose were only detectable in EC. Concentrations of total proteins, Z/ZR (Zeatin/zeatin riboside) and iP/iPA (N6-(Δ2-isopentenyl) adenine and N6-(Δ2-isopentenyl) adenosine) were similar in EC and NEC.
La explotación intensiva de la madera de caoba (Swietenia macrophylla) ha provocado la pérdida de poblaciones naturales. La embriogénesis somática ofrece una alternativa a la propagación clonal y la conservación de esta especie. Este estudio describe las características bioquímicas (contenido de carbohidratos, fenoles totales, flavonoides totales, proteínas y reguladores del crecimiento) e histológicas del proceso de embriogénesis somática en caoba. Los callos se obtuvieron cultivando cotiledones de semillas de frutos inmaduros durante seis semanas en medio MS semisólido suplementado con 1.0 mgL-1 de kinetina y 4.0 mgL-1 de 2, 4-D. Luego se cultivó el callo primario en medio MS semisólido y un suplemento de 1.0 mgl-1 BA y se obtuvieron estructuras embriogénicas. El desarrollo de embriones somáticos de forma globular a la etapa cotiledonar se confirmó por histología y microscopía electrónica de barrido. La iniciación del brote se observó después de que los embriones somáticos se transfirieron a un medio de germinación y maduración. Se determinaron las concentraciones endógenas de carbohidratos, fenoles totales, flavonoides totales, proteínas y reguladores del crecimiento en callos embriogénicos (EC) y no embriogénicos (NEC) de caoba. Los cultivos embriogénicos contenían concentraciones significativamente más altas de IAA, ABA y GA, mientras que los callos no embriogénicos contenían más fenoles totales, flavonoides y almidón resistente. La fructosa y la glucosa no estaban presentes en niveles detectables en EC o NEC, mientras que el almidón soluble y la sacarosa solo se detectaron en el EC. Las concentraciones de proteínas totales, Z / ZR e iP / iPA fueron similares en EC y NEC.
ABSTRACT
ResumenBactris gasipaes se cultiva ampliamente para el aprovechamiento del palmito y el consumo de los frutos En este trabajo se realizó una descripción de las características micro morfológicas de los foliolos de plantas adultas de la variedad sin espinas Diamantes-10 de B. gasipaes, recolectadas en la Estación Experimental Diamantes en Guápiles, Costa Rica. Se utilizó microscopía de luz, electrónica de barrido y de transmisión. Para el estudio se recolectaron 25 foliolos y se evidenció abundante cera epicuticular en la superficie adaxial y abaxial. La epidermis está compuesta de células isodiamétricas y las células de la hipodermis tienen forma rectangular y son de mayor tamaño que las de la epidermis, también se observaron células buliformes. Los foliolos son anfiestomáticos en las áreas intercostales y alternan con bandas de células epidérmicas. El mayor número de estomas se encuentra en la superficie abaxial. Estos foliolos presentan tres tipos de tricomas. El parénquima presenta varios estratos no muy bien definidos con presencia de astroesclereidas. También se observan haces de fibras entre el parénquima que forman grupos de células muy compactas. La vena central presenta varios haces vasculares, algunos dispuestos de forma continua y todos ellos se encuentran rodeados de una vaina de tejido esclerotizado, algunas de estas fibras presentaron protoplastos vivos. Todas las venas menores presentan la misma anatomía de los haces vasculares de la vena central. Los vasos del protoxilema y metaxilema tienen paredes laterales con ornamentaciones escalariformes. El floema se ubica hacia la superficie adaxial de la vena y en el corte se observaron las células cribosas y células compañeras rodeadas de células de parénquima y fibras. Las células compañeras presentaron plasmodesmatas ramificados unidos a un elemento criboso y en ellos se evidenció cuerpos de proteína, llamada proteína-P. La diferencia principal en la anatomía de los foliolos de la var. Diamantes-10 radica en la ausencia de espinas, pero en el resto de la morfología no parece presentar cambios morfológicos con el resto de las variedades de B. gasipaes K.
Abstract:Bactris gasipaes is widely cultivated for the consumption of palm hearts and fruits. The present work describes the micro morphological characteristics of leaflets from adult plants of B. gasipaes, thornless variety Diamantes-10, collected in the Diamantes Experimental Station in Guápiles, Costa Rica. We collected 25 leaflets and analyses were performed with a combination of microscopy techniques: light microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy to study their structure. Our results showed that leaflets have abundant epicuticular wax on adaxial and abaxial surfaces. Analyses from the epidermis indicated that it is composed of isodiametric cells, and it is also evident that hypodermis cells have rectangular shape and are larger than the other epidermal cells. We observed stomata on both surfaces, but they were more abundant in the abaxial surface. On the other hand, the epidermis showed the presence of trichomes with three different morphologies. In the parenchyma, cells are large and not well defined, and we observed the presence of astroesclereids, and compact groups of fiber bundles between parenchyma cells. The central vein has several vascular bundles, arranged in a continuous manner, and they are surrounded by sclerotic tissue; some of these fibers presented live protoplasts. All minor veins showed the same anatomy as the central vein. In these veins, the vessel elements of protoxylem and metaxylem showed scalariform ornaments on their walls. Phloem is located towards the adaxial surface of the vein and we observed sieve and companion cells surrounded by fibers and parenchyma cells. The companion cells presented branched plasmodesmata attached to a sieve element, and in these elements we found protein bodies called P-protein. The main anatomical difference in the leaflets of the var. Diamantes-10, compared to the other varieties of B. gasipaes K, is the lack of thorns; the other morphological features seem to be conserved. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1273-1285. Epub 2016 September 01.
Subject(s)
Plant Leaves/anatomy & histology , Arecaceae/anatomy & histology , Species Specificity , Microscopy, Electron, Scanning , Anatomy, Cross-Sectional , Costa Rica , Microscopy, Electron, TransmissionABSTRACT
Anatomy of the gall in Ficus benjamina (Moraceae) associated with thrips (Tubulifera: Phlaeothripidae). The galls are generally recognized as abnormal growths of tissues affected by insects when lay the eggs or feed on plant tissues. In, Ficus benjamina the insect Gynaikothrips garitacambroneroi, when feeding on leaf tissues, causes a gall which consists on the bending of the leaves. In this paper we analyzed the ultrastructure of sections of healthy leaves, and leaves with galls of F. benjamina using scanning electron microscopy (SEM). We analyzed the number of stomata per area and found no significant changes, although there is less cuticular wax on the surface of the affected area by the barb. In the leaf area affected by G. garitacambroneroi, bacilli and fungi were observed and eggs of other organisms as possible invaders. Moreover, the inner tissues of leaves with galls had some problems in the differentiation of palisade and spongy mesophylls, and only parenchymatous tissue was observed. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 179-186. Epub 2009 November 30.
Las agallas son reconocidas generalmente como crecimientos anormales de los tejidos afectados por insectos cuando estos realizan la deposición de los huevecillos o se alimentan de los tejidos de la planta. En Ficus benjamina la acción del thrips Gynaikothrips garitacambroneroi al alimentarse de los tejidos de la hoja, provoca una agalla que consiste en el doblamiento de la hoja. En este trabajo se analizó la ultraestructura de secciones de hojas sanas y hojas con agallas de F. benjamina mediante el uso de la microscopia electrónica de barrido. Se analizó la cantidad de estomas por área y no se determinó alteración significativa, aunque se observa menor cantidad de cera cuticular en la superficie del área afectada por la agalla. En la zona de la hoja afectada por G. garitacambroneroi se observó bacilos y hongos y huevecillos de otros organismos, aparentemente invasores. Además, en los tejidos internos de las hojas con agallas se pudo determinar problemas de diferenciación de los mesófilos de empalizada y esponjoso, observándose sólo tejido parenquimático.
Subject(s)
Ficus/classification , Roniviridae/growth & development , Thysanoptera/growth & development , Costa Rica , Plant Stomata/anatomy & histologyABSTRACT
Shoot tips of maize (Zea mays L.) were cultured on Murashige and Skoog medium supplemented with 2 mg/l BA +1 mg/l 2,4-D +40 mg/l, to investigate phases of ontogenetic development. The study used light microscopy as well as scanning and transmission electronic microscopy techniques. Shoot tips of maize are composed of small cells with a dense cytoplasm and a prominent nucleus. The process of organogenesis began with swelling of the shoot tip, as the first evidence of organogenic calli formation observed three weeks after culture get started. There were two morphologically different types of cells within the organogenic calli. The layer consisted of large cells with small nucleus, free-organelle cytosol, irregular plasmatic membrane, trichome-like structures, and thick cell walls. In the inner cell layer, small and isodiametric cells with a prominent nucleus, small vacuoles, endoplasmatic reticulum, Golgi, mitochondrias and chloroplasts were observed. The presence of trichomes in the more active morphogenic zones could indicate an organogenic potential. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 129-139. Epub 2009 November 30.
Los ápices de vástagos de maíz (Zea mays L.) fueron cultivados con el medio Murashige y Skoog, utilizando como suplemento 2 mg/l BA +1 mg/l 2,4-D +40 mg/l, con el fin de investigar el proceso organogénico durante las diferentes fases del desarrollo ontogenético. El estudio utilizó tanto microscopía de luz, como técnicas de microscopía electrónica. Los análisis histológicos revelaron que los vástagos de maíz están compuestos de pequeñas células con citoplasma denso y núcleo prominente. El proceso de organogénesis inicia con el engrosamiento del ápice del vástago, como primera evidencia de la formación organogénica del calli observada tres semanas después del inicio del cultivo. El estudio ultraestructural muestra dos tipos de células morfológicamente diferentes en el calli organogénico. La capa externa consiste de células grandes con núcleo pequeño, citosol sin organelas, membrana plamática irregular, estructuras similares a tricomas y paredes celulares delgadas. Mientras que en la capa interna se observaron células pequeñas e isodiamétricas con un núcleo prominente, vacuolas pequeñas, retículo endoplasmático, Golgi, mitocondrias y cloroplastos. Observaciones de microscopía electrónica revelan la organización externa de la organogénesis del calli del maíz. Los resultados obtenidos en el presente estudio contribuyen con la comprensión del proceso de organogénesis en los ápices de los vástagos del maíz. Este estudio mejorará nuestro conocimiento acerca de los estados anatómicos óptimos para la integración estable de genes externos. Además, provee información de las condiciones apropiadas en el cultivo in vitro para la regeneración de plantas transgénicas. Este estudio sugiere que la presencia de tricomas en las zonas morfogénicas más activas podría indicar su potencial organogénico.