ABSTRACT
Introducción: Los aspectos histopatológicos e histoquímicos relacionados con el ataque de royas en plantas, así como su relación con los diferentes estados espóricos, son escasos en la literatura científica. Objetivos: Describir y analizar los aspectos histopatológicos e histoquímicos en Cymbopogon citratus y su relación con los diferentes estados espóricos de la roya Puccinia nakanishikii. Métodos: Durante abril y agosto 2013 se recolectaron hojas sanas e infectadas con Puccinia nakanishikii en la escarpa noroccidental de la meseta de Bucaramanga-Colombia. Las muestras con lesiones en diferentes etapas del desarrollo se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones obtenidas en parafina (5-7 µm) fueron teñidas con Safranina-azul de Alcian y azul de Alcian-Hematoxilina. En tanto que las secciones obtenidas en resina (0.5 µm) se tiñeron con azul de Toluidina. También se elaboraron secciones a mano alzada para análisis de autofluorescencia. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico y microscopía de epifluorescencia. Para observaciones con microscopía electrónica de barrido (MEB), las muestras se fijaron en Glutaraldehído, se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: Las hojas son por lo general hipostomáticas, con células epidérmicas largas y cortas formando filas paralelas y con la presencia de tricomas unicelulares espinosos y microtricomas. La superficie abaxial está cubierta por una densa capa de ceras epicuticulares y la adaxial está formada por agrupaciones de células buliformes y células epidérmicas de contorno rectangular o cuadrado. En el mesófilo no hay diferenciación entre parénquima de empalizada y esponjoso y su anatomía refleja el metabolismo C4 presente en esta gramínea. Se observó la formación de urediosoros y teliosoros hipófilos. Las urediosporas son la fase de reinfección y estas tienen de 4-5 poros germinativos ecuatoriales y su pared es equinulada. Las teliosporas son de pared lisa y de pedicelo persistente. Las urediosporas forman tubos de geminación por lo general sobre la superficie abaxial de la hoja y se desarrollan en dirección de los estomas, por donde penetran al interior del mesófilo. No se observó la presencia de apresorios. La epidermis se desprende y levanta por del desarrollo de las urediosporas y las paráfisis capitadas, a medida que el urediosoro crece. Con el avance de la infección, los tejidos fotosintéticos se desorganizan, pierden la autofluorescencia de la clorofila y las células sufren necrosis. Posteriormente, los tejidos vasculares se fragmentan y colapsan. Para este momento, la infección se ha extendido sobre toda la lámina foliar llevando a la muerte de la hoja y defoliación de la planta. Durante etapas avanzadas de la infección en los urediosoros se observaron picnidios, probablemente del hiperparásito Sphaerellopsis, asociados estrechamente a los tejidos infectados por la roya. Conclusiones: Puccinia nakanishikii se desarrolla sobre las hojas de Cymbopogon citratus produciendo urediosoros y teliosoros. Las urediosporas son la fase de reinfección, y las teliosporas solo se observaron en etapas avanzadas de la infección. La epidermis y los tejidos fotosintéticos son severamente afectados por la necrosis celular. En etapas avanzadas de la infección los tejidos vasculares se ven afectados.
Introduction: Histopathological and histochemical aspects linked to the attack of fungal rusts to plants, as well as its relation with the different spore stages are topics rather scarce in the scientific literature. Objective: To describe and analyze the histopathological and histochemical aspects of Cymbopogon citratus and its relation with the different stages of the spores from the rust fungi Puccinia nakanishikii. Methods: During the months April and August 2013, leaves healthy and infected by Puccinia nakanishikii were collected in the Northwestern scarp of the Bucaramanga-Colombia plateau. The samples with injuries on diverse developmental stages were fixated and processed according to the standard protocols for embedding and sectioning in paraffin and resin. Sections obtained from paraffin (5-7 µm) were stained with Safranin-Alcian blue and Alcian blue-Hematoxylin. On the other hand, sections obtained from resin (0.5 µm) were stained with Toluidine blue. Further, freehand sections were obtained for an autofluorescence analysis. The observations and photographic record were done via photonic microscope and epifluorescence microscope. For the observations via scanning electron microscopy (SEM), the samples were fixated in Glutaraldehyde, dehydrated with 2,2 dimethoxypropane, then desiccated to critical point and finally coated with gold. Results: The leaves are generally hypostomatic, with long and short epidermic cell forming parallel rows and showing unicellular prickle trichomes and micro-trichomes. The abaxial surface is covered by epicuticular wax forming a dense layer. The adaxial epidermis is formed by groupings of bulliform cells and epidermal cells with rectangular or squared contour. In the mesophyll, there is no differentiation between palisade and spongy parenchyma, its anatomy reflects the C4 metabolism. The formation of uredosori and teliosori both hypophyllous was observed. Urediniospores are the reinfecting agents phase, they have 4-5 equatorial germ pores and echinulate wall. Teliospores have smooth wall and a persistent pedicel. The urediniospores form a germ tube, generally on the abaxial leaf surface, these tubes develop towards the stomata reaching the mesophyll interior. No appressorium were observed. The epidermis limiting the uredosorus detaches due the development and pressure that exert both the urediniospores and capitate paraphyses. As the infection progresses, autofluorescense of the chlorophyll is lost and the cells undergo necrotic processes. Afterwards, the phloem collapses and the xylem becomes slightly disorganized. At this moment, the infection is extended along the whole leaf blade, resulting in the leaf death and the plant defoliation. On advanced stages of the infection, the uredosori showed pycnidia, probably belonging to the hyperparasite Sphaerellopsis, these structures were closely associated to the rust infected tissues. Conclusions: Puccinia nakanishikii develops on the leaves of Cymbopogon citratus producing uredosori and teliosori. Urediniospores are the reinfective stage, teliospores were only observed at late stages of the infection. The epidermis and photosynthetic tissue are severely affected by cell necrosis. The vascular tissues are deeply affected on the advances stages of the infection.
ABSTRACT
The present paper describes the ultrastructural characteristics of the bulbo-urethral gland (Cowper' glands) of the Indian fruit bat, R. leschenaulti during sexually inactive-breeding cycle. Cyclic histological changes during the seasonal breeding quiescence cycle are not well marked. There are no marked differences. The ultrastructural characteristic of the secretory epithelial cells of Bulbo-Uretrhal Gland gland have been studied during different phases of reproductive cycle. The secretory epithelial cells are characterized by the well-developed rough endoplasmic reticulum, extensive developed complexus golgiensis (Golgi apparatus) and mitochondria. Mitochondria with lamellate cristae are dispersed in the cytoplasm. Three different types of secretory granules can be identified on the basis of electron density. These granules are not of different types but they represent the different stages of granule maturation. The secretory products of bulbo-urethral gland of bat are released into lumen both by apocrine and merocrine modes. The functional significance of the secretions of the bulbo-urethral glands in reproduction is discussed.
El presente trabajo describe las características ultraestructurales de las glándulas bulbouretrales (glándulas de Cowper) del murciélago de la fruta de la India, R. leschenaulti durante el ciclo inactivo de reproducción sexual. Los cambios histológicos cíclicos durante el ciclo de quiescencia estacional de la cría no están bien determinados. No hay diferencias marcadas. La característica ultra estructural de las células epiteliales secretoras de la glándula bulbouretral ha sido estudiada durante diferentes fases del ciclo reproductivo. Las células epiteliales secretoras se caracterizan por un retículo endoplasmático rugoso bien desarrollado, el complexus golgiensis (complejo de Golgi) y mitocondrias desarrollados extensamente. Las mitocondrias con crestas lamelares se encontraron dispersas en el citoplasma. Se pueden identificar tres tipos diferentes de gránulos secretores en base a la densidad de electrones. Estos gránulos no son de tipos diferentes, sino que representan las diferentes etapas de maduración del gránulo. Los productos secretores de las glándulas bulbouretrales de murciélagos son liberados en el lumen tanto por modos apócrinos como merócrinos. Se discute la importancia funcional de las secreciones de la glándula bulbouretral en la reproducción.
Subject(s)
Animals , Bulbourethral Glands/ultrastructure , Chiroptera/anatomy & histology , Epithelial Cells/ultrastructure , Acinar Cells/ultrastructure , Bulbourethral Glands/metabolism , ReproductionABSTRACT
The present ultrastructural observations demonstrate the presence of six cell types in the pars distalis of non-pregnant and pregnant bats of Taphozous longimanus. In the pars distalis of T. longimanus, STH cells are round to oval with eccentrically placed nucleus, numerous secretory granules and well developed Golgi indicate a cell under vigorous synthetic activity while those filled with secretory granules with reduced Golgi complex suggest reserve or storage state of cells. LTH cell is characterized by the large secretory granules, dilated endoplasmic reticulum and numerous mitochondria in the cytoplasm which indicate that these cells are hypertrophied and synthetically very active during pregnancy. ACTH cells are found either singly or in groups and are elongated or angular with long cytoplasmic processes. The size and peripheral arrangement of secretory granules are characteristic of ACTH cell. TSH cells are distributed mostly towards the periphery of the pars distalis of T. longimanus. They are elongated, polygonal or triangular in shape. The secretory granules are small, electron dense, 150-200 nm in diameter. The rough endoplasmic reticulum is very well developed. In FSH, the secretory granules are small (200 to 400 nm) and less in number and are distributed towards the periphery of the cell. FSH cells show well developed mitochondria, Golgi and rough endoplasmic reticulum indicating active state of FSH during estrus and pregnancy. The hypertrophy of FSH and LH cells during pregnancy is associated with filigreed cytoplasmic pattern giving a bizarre appearance. At late pregnancy, FSH and LH cells are highly active and synthesize large quantities of hormone as indicated by the development of cell organelles.
Las observaciones ultraestructurales actuales demuestran la presencia de seis tipos de células en la pars distalis de murciélagos Taphozous longimanus preñadas y no preñadas. En la pars distalis del T. longimanus, las células STH son redondas u ovaladas con un núcleo excéntrico, numerosos gránulos de secreción y un Golgi bien desarrollado que indican una célula en actividad de síntesis vigorosa, mientras que las llenas de gránulos de secreción con un complejo de Golgi reducido sugieren un estado celular de reserva o almacenamiento. Las células LTH se caracterizan por grandes gránulos de secreción, el retículo endoplásmico dilatado y numerosas mitocondrias en el citoplasma, indicando que estas células están hipertrofiadas y con una actividad sintética muy activa durante el embarazo. Células de ACTH se encuentran de forma individual o en grupos, son alargadas o angulares, con largos procesos citoplásmicos. El tamaño y la disposición periférica de los gránulos de secreción de ACTH son característicos de la célula. Células de TSH se distribuyen principalmente hacia la periferia de la pars distalis del T. longimanus. Ellos son alargadas, poligonales o de forma triangular. Los gránulos de secreción son pequeños, electrodensos, de 150-200 nm de diámetro. El retículo endoplasmático rugoso está muy bien desarrollado. En células FSH, los gránulos de secreción son pequeños (200 a 400 nm), menores en número y se distribuyen hacia la periferia de la célula. Células FSH muestran mitocondrias bien desarrolladas, Golgi y retículo endoplasmático rugoso que indica el estado activo de la FSH durante el estro y la preñez. La hipertrofia de las células de FSH y LH durante la preñez se asocia con un patrón citoplasmático filigrana dando una extraña apariencia. Al final de la preñez, las células de FSH y LH son muy activas y sintetizan grandes cantidades de hormonas, como producto del desarrollo de las organelos celulares.