Ultrastructure of the wild rice Oryza grandiglumis (Gramineae) in Costa Rica

Oryza grandiglumis is a wild species of rice endemic to tropical America. This species was first found in 1998 in the wetlands of Caño Negro, located in the northern part of Costa Rica. Twenty five plants of O. grandiglumis were processed for scanning electron microscope. An ultrastructural description of the leaf blade, ligule, auricles, spikelet and caryopsis, with an emphasis on structures of taxonomic value. The leaf blade has a characteristic cuticular wax pattern, composed of dense rod-like structures, and is surrounded by papillae, zipper-like silica cells, abundant bulky prickle trichomes, and hooked trichomes. The blade's edge has three rows of hooked prickle trichomes of various sizes. The auricles wrapped the culm, with long attenuated trichomes at the edges; the base was surrounded by oblong cells. The ligule is a blunt membrane covered by short prickle trichomes. Spikelet morphology is characteristic of the Poaceae family, but the sterile lemmas were nearly as long as the fertile lemmas, and they have an unique crown-like structure of lignified spines between the rachilla and the fertile lemmas. Comparison with Brazilian specimens of O. grandiglumis revealed little differences in the ultrastructural characteristics.

El arroz silvestre Oryza grandiglumis es endémico de América. Se localiza en la zona norte de Costa Rica, principalmente en el humedal de Caño Negro y del Río Medio Queso. Es una planta vigorosa y grande. Su nombre deriva del gran tamaño de las lemas estériles (glumas). Presentamos una descripción ultraestructural de la lámina foliar, lígula, aurículas, espiguilla y cariópside, con énfasis en las estructuras de valor taxonómico, usando el microscopio electrónico de barrido. La lámina foliar se caracteriza por presentar un patrón de cera cuticular en forma de densos bastoncillos. Presenta estomas rodeados de papilas, células de sílice en forma crenada, varias formas de papilas de cera, distribuidas en forma muy regular, y tricomas espinosos abultados en la base y tricomas ganchudos. En el borde de la lámina hay tres hileras de tricomas espinosos ganchudos de diferente tamaño. Las aurículas son envolventes y los bordes presentan tricomas atenuados largos cubiertos en la base por células alargadas. La lígula es truncada y cubierta de tricomas espinosos pequeños. La morfología de la espiguilla es algo similar a las de las otras especies de la familia Poaceae, pero las lemas estériles son casi del mismo tamaño que las fértiles. Además se observó entre la raquilla y las lemas fértiles una corona de espinas lignificadas. Ultraestructuralmente, esta población es similar a las brasileñas.

Ultrastructure of Oryza glumaepatula, a wild rice species endemic of tropical America

Oryza glumaepatula is a perennial wild rice species,endemic to tropical America, previously known as the Latin American race of Oryza rufipogon .In Costa Rica, it is found in the northern region of the country, mainly in the wetland of the Medio Queso River, Los Chiles, Alajuela. It is diploid, of AA type genome and because of its genetic relatedness to cultivated rice it is included in the O.sativa complex. We describe the ultrastructure of leaf blade, spikelet, ligule and auricles. Special emphasis is given to those traits of major taxonomic value for O.glumaepatula and to those characters that distinguish this species from O. rufipogon and O. sativa . O. glumaepatula has a leaf blade covered with tombstone-shaped, oblong and spheroid epicuticular wax papillae. It has diamond-shaped stomata surrounded by spherical papillae, rows of zipper-like silica cells, bulky prickle trichomes of ca .40 µm in length and small hirsute trichomes of ca. 32 µm in length.The central vein is covered with large,globular papillae of ca. 146 µm in length,a characteristic that distinguishes this species from O.rufipogon and O.sativa. The border of the leaf blade exhibits a row of even-sized bulky prickle trichomes of ca .42.5 µm in length.Auricles have attenuated trichomes of ca .5.5 mm in length on the edges and small bicellular trichomes of 120 µm in length on the surface.The ligule has a large number of short attenuated trichomes on its surface of 100 µm in length.These latter two traits have important taxonomic value since they were found in O.glumaepatula but not found in O.sativa or in O.rufipogon . The spikelet has the typical morphology of the Oryza genus. Fertile lemmas have abundant spines, a trait shared with O.rufipogon but not with O.sativa. The sterile lemmas are wing-shaped with serrated borders,a characteristic that distinguishes this species from O. rufipogon and O.sativa. All the ultrastructure characters observed in O.glumaepatula from Costa Rica are also common to the specimens from Brazil

O.glumaepatula es una especie de arroz silvestre perenne, endémica de América Tropical, conocida anteriormente como la O.rufipogon americana. En Costa Rica se le encuentra en la zona norte del país, principalmente en los humedales del río Medio Queso, Los Chiles, Alajuela. Es una especie diploide de genoma AA y por su cercanía genética con el arroz cultivado se le incluye en el complejo de O.sativa. El propósito de este trabajo es realizar una descripción ultraestructural de la morfología de la lámina foliar, espiguilla, lígula y aurículas. Se enfatizó en aquellas características de valor taxonómico para O.glumaepatula , destacando las características que la distinguen de O.rufipogon y O.sativa. Esta especie presenta la lámina foliar cubierta de papilas de cera en forma de lápida, alargadas y esferoides, tiene estomas romboidales rodeados de papilas esféricas, hileras de células de sílice de forma crenada, tricomas espinosos abultados de ca.40 m m y tricomas hirsutos pequeños de ca.32 m m. La vena central se encuentra cubierta de papilas globulares de ca.146 m m, característica que la distingue de O.rufipogon y O.sativa. El borde de la lámina presenta una hilera de tricomas espinosos abultados de tamaño homogéneo de ca. 42.5 m m. Las aurículas rizoides tienen tricomas atenuados largos en los bordes de ca. 5.5 mm y tricomas bicelulares en la superficie de ca.120 m m, esta última característica es de valor taxonómico. La lígula presenta en su superficie gran cantidad de tricomas atenuados cortos de ca.100 m m. La espiguilla presenta la morfología típica del género, las lemas fértiles tienen espinas abundantes y largas, característica que la comparte con O.rufipogon pero no con O.sativa. Las lemas estériles son aladas, de bordes dentados, característica que la distingue de O.rufipogon y de O.sativa. Las características ultraestructurales observadas en O.glumaepatula son comunes con la O.glumaepatula de Brasil