Origin of the subepidermal tissue in Piper L. leaves / Origem do tecido subepidérmico em folhas de Piper L.

Studies on the anatomy of Piper leaves demonstrate the presence of a subepidermal tissue distinct from the adjacent epidermis, which cells show thin walls and hyaline contents. Some authors consider such cells a hypodermal tissue, while others refer to them as components of a multiple epidermis. In this study, the nature of this subepidermal tissue was investigated through the analysis of leaf ontogeny in three Piper species. The analysis showed that the referred tissue originates from the ground meristem and, thus, should be considered a hypodermis. The studied species suggests that the role of the hypodermis would be to protect the photosynthetic apparatus from excess light, regulating the intensity of light reaching the chlorophyll parenchyma.

Os estudos de anatomia foliar de espécies de Piper revelam a presença de um tecido subepidérmico distinto da epiderme e cujas células apresentam paredes finas e conteúdo hialino. Estas células são referenciadas por alguns autores como um tecido hipodérmico e por outros, como sendo constituintes de uma epiderme múltipla. Nesse estudo verificou-se a natureza deste tecido subepidérmico a partir da análise da ontogênese foliar de três espécies de Piper. A análise revelou que o referido tecido tem origem do meristema fundamental e, portanto, deve ser denominado de hipoderme. Para as espécies avaliadas, sugere-se que a hipoderme teria função de, proteger o aparato fotossintético do excesso de luminosidade, regulando a intensidade luminosa que atinge o parênquima clorofiliano.

Structural adaptations of two sympatric epiphytic orchids (Orchidaceae) to a cloudy forest environment in rocky outcrops of Southeast Brazil / Adaptaciones estructurales de dos orquídeas epífitas simpátricas (Orchidaceae) en un bosque nuboso de un campo rupestre del sureste de Brasil

The survival of plants in epiphytic environments depends on vegetative adaptations capable to defraud different stresses. Based on the structural diversity of the Orchidaceae, the current study has the objective of relating the anatomical structure of Dichaea cogniauxiana and Epidendrum secundum with the distinct environments where they live. It was expected that, despite structural similarities as strategies for resource acquisition, some peculiar variations related to the distinct light microenvironments (inside or in the edge of the nebular forest, near to “campo rupestre” area) might be found. Leaves and roots of both species were collected in a nebular forest located at a “campo rupestre” area at Serra da Piedade, Brazil), in January and February 2005. D. cogniauxiana is adhered to trunks, in sites with high atmospheric humidity and shaded, while E. secundum is located at the edge of the nebular forest, in more luminous sites. The leaves of E. secundum had thicker cuticle and higher number of stomata per area than those of D. cogniauxiana, characteristics coherent with their distinct pattern of exhibition to sun light. The suprastomatic chambers formed by the thicker cuticle may function as a barrier of resistance to water evaporation. The succulence of the leaves of E. secundum propitiates organic acids storage at night, and the storage of starch may be involved in PEP-carboxylase metabolism, both propitiating CAM mechanism. Roots with larger number of cell layers of the velamen, and specialized thick walled cortical cells (both in E. secundum) help water absorption and indicate better adaptation to an environment with intense solar radiation and a probable higher water deficit. The remarkable cell wall thickening of E. secundum exodermis can confer more efficient protection against the excess of transpiration at the border of the nebular forest. On the other hand, besides D. cogniauxiana be epiphyte, it is in a low position - in a shaded environment and with high relative humidity. Its thin thickened velamen permits the entrance of the low available light, and photosynthesis, producing oxygen and helping to avoid hypoxia condition. As features registered for D. cogniauxiana and E. secundum roots, we can depict the velamen, distinct exodermis and endodermis, and specialized thick walled cortical cells as characteristic of epiphytic plants.

La sobrevivencia de las plantas epífitas a su ambiente depende de las adaptaciones vegetativas que les permiten afrontar diferentes tipos de estrés. Basado en la diversidad estructural de las Orchidaceae, el presente estudio tiene por objetivo relatar la estructura anatómica de Dichaea cogniauxiana y Epidendrum secundum con relación a los distintos ambientes donde viven. Hojas y raíces fueron recolectados en un bosque nuboso de un campo rupestre en la Serra da Piedade, Brasil. Dichaea cogniauxiana está adherida a los troncos, en sitios con alta humedad atmosférica y sombra, mientras que E. secundum está localizada en el margen del bosque nebular, en sitios más iluminados. Las hojas de E. secundum tienen una cutícula más gruesa y un mayor número de estomas por área que las de D. cogniauxiana, características coherentes con los diferentes patrones de exhibición a la luz del sol. Las cámaras supraestomáticas formadas por la cutícula pueden funcionar como una barrera de resistencia a la evaporación del agua. La suculencia de las hojas de E. secundum propicia el almacenamiento de ácidos orgánicos por la noche, y el almacenamiento de almidón puede estar implícito en el metabolismo de la PEP-carboxilasa. Las raíces con mayor velamen y especializadas paredes gruesas de las células corticales (ambas en E. secundum) ayudan a la absorción e indican una mejor adaptación al ambiente con intensa radiación solar y probable alto déficit de agua. El engrosamiento de la pared celular en la exodermis de E. secundum puede conferir una protección más eficaz contra el exceso de transpiración en el margen del bosque nebular. Por otra parte, D. cogniauxiana además de ser epífita, está en una posición baja, en un ambiente sombreado y con una alta humedad relativa. Su velamen delgado permite la entrada de la baja luz disponible y la fotosíntesis, produciendo oxígeno que ayuda a evitar la condición hipóxica.

Adaptações fisiológicas e anatômicas de melissa officinalis L. (Lamiaceae) cultivadas sob malhas termorrefletoras em diferentes intensidades luminosas / Physiological and morphological adaptations of melissa officinalis L. (Lamiaceae) cultivated under thermo-reflector shading nets at different luminous intensities

Objetivou-se, com a realização da pesquisa, avaliar modificações fisiológicas e anatômicas em plantas de melissa, cultivadas sob malhas termorrefletoras (Aluminet®), em diferentes níveis de sombreamento, visando conhecer a plasticidade fenotípica em resposta de adaptação a diferentes quantidades de luz. Os tratamentos foram caracterizados por plantas submetidas a pleno sol e a 20 e 60 por cento de intensidade luminosa, e arranjados conforme o delineamento inteiramente casualizado (DIC). As quantificações de clorofila foram feitas em quatro repetições, as medições das epidermes e parênquimas foram repetidas 15 vezes e utilizou-se 10 repetições para as avaliações das características de cloroplastos e grãos de amido destes. Plantas submetidas a 20 por cento de intensidade luminosa apresentaram maior quantidade de clorofila a e, portanto, maior razão clorofila a/b. Comparativamente, as folhas de melissa a pleno sol e a 60 por cento de luz apresentaram células da epiderme adaxial mais espessas, mas as células da epiderme abaxial mostraram características encontradas em folhas de sombra, ou seja, mais finas. Quanto maior a intensidade luminosa, maior o número de cloroplastos, porém, a pleno sol mostraram-se mais finos e com menor área. Os grãos de amido de plantas cultivadas sob ambientes sombreados tiveram maior área e ocuparam maior parte nos cloroplastos de plantas a 60 por cento de intensidade luminosa. Assim, plantas de melissa, quando submetidas ao sombreamento, tiveram plasticidade fenotípica.

The aim of this study was to evaluate physiological and anatomical modifications in lemon balm plants, cultivated under thermo-reflector nets (Aluminet®) at different levels of shading, in order to understand the phenotypic plasticity in adaptation response to different light quantities. The treatments were characterized by plants subjected to full sun and 20 and 60 percent of luminous intensity, and arranged in completely randomized design (CRD). The quantifications of chlorophylls were done in four replicates, the measurements of epidermis and parenchymas were repeated 15 times and 10 replicates were used to evaluate characteristics of chloroplasts and their starch grains. Plants subjected to 20 percent of luminous intensity showed higher quantity of chlorophyll a and, therefore, higher chlorophyll a/b ratio. Lemon balm leaves under full sun and 60 percent of light showed thicker adaxial epidermis cells, but the abaxial epidermis cells showed characteristics found in shaded leaves, i.e., they were slender. The higher the light intensity, the larger the number of chloroplasts; however, under full sun, they were slender and had smaller area. The starch grains of leaves grown under shaded environments showed larger area and, at 60 percent of luminous intensity, occupied the largest part of chloroplasts. Thus, lemon balm plants, subjected to shading conditions, showed phenotypic plasticity.

Primary and secondary thickening in the stem of Cordyline fruticosa (Agavaceae)

The growth in thickness of monocotyledon stems can be either primary, or primary and secondary. Most of the authors consider this thickening as a result of the PTM (Primary Thickening Meristem) and the STM (Secondary Thickening Meristem) activity. There are differences in the interpretation of which meristem would be responsible for primary thickening. In Cordyline fruticosa the procambium forms two types of vascular bundles: collateral leaf traces (with proto and metaxylem and proto and metaphloem), and concentric cauline bundles (with metaxylem and metaphloem). The procambium also forms the pericycle, the outermost layer of the vascular cylinder consisting of smaller and less intensely colored cells that are divided irregularly to form new vascular bundles. The pericycle continues the procambial activity, but only produces concentric cauline bundles. It was possible to conclude that the pericycle is responsible for the primary thickening of this species. Further away from the apex, the pericyclic cells undergo periclinal divisions and produce a meristematic layer: the secondary thickening meristem. The analysis of serial sections shows that the pericycle and STM are continuous in this species, and it is clear that the STM originates in the pericycle.The endodermis is acknowledged only as the innermost layer of the cortex.

O crescimento em espessura do caule de monocotiledônea pode ser primário, ou primário e secundário. A maioria dos autores consideram o espessamento resultante do MEP (Meristema de Espessamento Primário) e do MES (Meristema de Espessamento Secundário). Há divergências de qual seria o meristema responsável pelo espessamento primário. Em Cordyline fruticosa o procâmbio forma feixes vasculares de dois tipos: traços foliares colaterais (com proto e metaxilema e proto e metafloema), e feixes caulinares concêntricos (com metaxilema e metafloema). O procâmbio também forma o periciclo, a camada mais externa do cilindro vascular, constituída por células menores e menos coradas que se dividem irregularmente, formando novos feixes vasculares. O periciclo dá continuidade à atividade procambial, originando somente feixes concêntricos. Concluiu-se ser o periciclo responsável pelo espessamento primário desta espécie. Mais distante do ápice as células pericíclicas passam a sofrer divisões periclinais originando o Meristema de Espessamento Secundário. A análise dos cortes seriados mostra que o periciclo e o MES são contínuos nesta espécie, ficando claro que o periciclo origina oMES. A endoderme é reconhecida, apenas, como a camada mais interna do córtex.