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

ABSTRACT

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.

RESUMEN

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.