Structure of the receptacular nectary and circadian metabolism of starch in the ant-guarded plant Ipomoea cairica (Convolvulaceae).

Nectaries occur widely in Convolvulaceae. These structures remain little studied despite their possible importance in plant-animal interactions. In this paper, we sought to describe the structure and ultrastructure of the receptacular nectaries (RNs) of Ipomoea cairica, together with the dynamics of nectar secretion. Samples of floral buds, flowers at anthesis and immature fruits were collected, fixed and processed using routine methods for light, scanning and transmission electron microscopy. Circadian starch dynamics were determined through starch measurements on nectary sections. The secretion samples were subjected to thin layer chromatography. RNs of I. cairica were cryptic, having patches of nectar-secreting trichomes, subglandular parenchyma cells and thick-walled cells delimiting the nectary aperture. The glandular trichomes were peltate type and had typical ultrastructural features related to nectar secretion. The nectar is composed of sucrose, fructose and glucose. Nectar secretion was observed in young floral buds and continued as the flower developed, lasting until the fruit matured. The starch content of the subglandular tissue showed circadian variation, increasing during the day and decreasing at night. The plastids were distinct in different portions of the nectary. The continuous day-night secretory pattern of the RNs of I. cairica is associated with pre-nectar source circadian changes in which the starch acts as a buffer, ensuring uninterrupted nectar secretion. This circadian variation may be present in other extrafloral nectaries and be responsible for full daytime secretion. We conclude that sampling time is relevant in ultrastructural studies of dynamic extranuptial nectaries that undergo various changes throughout the day.

Colleters in Caryocar brasiliense (Caryocaraceae) ontogenesis, ultrastructure and secretion.

Colleters are widely distributed and have been reported in several taxa. However, the only report of colleters in the Caryocaraceae family is in Caryocar brasiliense. This study purports to describe the distribution, structure and ultrastructure of colleters in C. brasiliense. Vegetative shoot apices with stipules in different stages of development were collected, fixed, and processed by light, transmission and scanning electron microscopy. Colleters occur on the stipule adaxial face and are differentiated on younger stipules, remaining functional until senescence. Stipules are deciduous, falling before the beginning of leaf expansion. Colleter secretion is abundant, filling all the space delimited by the stipule. Colleter origin is mixed, involving the protoderm and ground meristem. In this species, colleters are finger-shaped, consisting of a column of non-secretory central cells and a secretory epithelium whose cells are arranged in palisades. Secretory epithelium cells show dense cytoplasm, rough endoplasmic reticulum (RER) segments, free ribosomes, mitochondria, and abundant well developed dictyosomes. The colleters central cell shows a flocculated cytoplasm and developed vacuole. These cells have a small lobated nucleus with an inconspicuous nucleolus. Mitochondria and RER stand out in the organelles. There is evidence of granulocrine secretion and colleter involvement with protection of the apical meristem and leaves in the initial stages of development.

Colleters in Caryocar brasiliense (Caryocaraceae) ontogenesis, ultrastructure and secretion

Os coléteres são amplamente distribuídos, com registros de sua ocorrência em diversas taxas, entretanto há apenas um registro de sua ocorrência na família Caryocaraceae, à qual pertence Caryocar brasiliense. Com o objetivo de descrever a distribuição, estrutura e ultra-estrutura dos coléteres de C. brasiliense, amostras de ápices caulinares com estípulas em várias fases de desenvolvimento foram coletadas, fixadas e processadas para estudos em microscopia de luz e eletrônica de transmissão e varredura. Os coléteres ocorrem exclusivamente na face adaxial das estípulas e diferenciam-se nas estípulas mais jovens, mantendo-se funcionais até a senescência. As estípulas são caducas, caindo antes do início da expansão das folhas. A secreção dos coléteres é abundante, preenchendo todo o espaço delimitado pela estípula. A origem dos coléteres é mista, envolvendo a protoderme e o meristema fundamental, sendo, portanto, considerados como emergências e não tricomas. Nesta espécie, os coléteres são digitiformes, formados por uma coluna de células centrais, não secretoras e por um epitélio secretor cujas células estão dispostas em paliçada. As células do epitélio secretor apresentam citoplasma denso, segmentos de retículo endoplasmático rugoso, ribossomos livres, mitocôndrias e abundância de dictiossomos, dos quais partem inúmeras vesículas possivelmente carregadas com produtos de secreção. As células centrais do coléter apresentam núcleo pouco volumoso e lobado, com nucléolo inconspícuo; o citoplasma é pouco denso, floculado e o vacuoma desenvolvido. Dentre as organelas presentes, destacam-se as mitocôndrias e segmentos de retículo endoplasmático rugoso. Há evidências de secreção granulócrina e do envolvimento dos coléteres com a proteção do meristema apical e folhas nos estádios iniciais do desenvolvimento.

Anatomy and ontogeny of Pterodon emarginatus (Fabaceae: Faboideae) seed.

The aim of this study was to describe the anatomy and ontogeny of Pterodon emarginatus seed using the usual techniques. The ovules are campilotropous, crassinucelate, and bitegmic. The following processes occur during integument development: anticlinal divisions and phenolic compound accumulations in the exotesta, whose cells become palisade; predominantly periclinal divisions and cell expansion in the mesotesta, where the rapheal bundle differentiates; differentiation of the hourglass-cell layer adjacent to the palisade; fusion of outer and inner integuments, which remain individualized structures only at the micropylar end; and intense pectin impregnation in the mesotesta thicker walls with lignification restricted to the xylem. At the hilar pole, the Faboideae seed characteristic structure develops, with double palisade layer, subhilar parenchyma, and tracheid bar. The younger nucellus shows thicker pectic cell walls and is consumed during seed formation. The endosperm is nuclear and, after cellularization, shows peripheral cells with dense lipid content; the seeds are albuminous. The axial embryo shows fleshy cotyledons, which accumulate lipid and protein reserves; starch is rare. Although the seed structure is characteristic of the Fabaceae, the inner integument coalesces into the outer integument without being reabsorbed.

Anatomy and ontogeny of Pterodon emarginatus (Fabaceae: Faboideae) seed

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de descrever a estrutura da semente de Pterodon emarginatus, nas várias fases do desenvolvimento, utilizando técnicas usuais. Verificou-se que os óvulos são campilótropos, crassinucelados e bitegumentados. Durante o desenvolvimento tegumentar ocorrem os seguintes processos: divisões anticlinais e acúmulo de compostos fenólicos na exotesta, cujas células tornam-se paliçádicas; divisões predominantemente periclinais e alongamento na mesotesta, onde se diferencia o feixe rafeal; diferenciação, adjacente à paliçada, da camada de células em ampulheta; coalescimento do tégmen junto à testa, culminando no concrescimento dos dois tegumentos, que se mantêm individualizados apenas na região micropilar; intensa impregnação de compostos pécticos nas paredes espessadas da mesotesta, com lignificação restrita ao xilema. Na região hilar, desenvolve-se a estrutura característica das sementes de Faboideae, com dupla camada paliçádica, parênquima subhilar e barra de traqueídes. O nucelo é consumido durante a formação da semente, observando-se, na estrutura jovem, células de paredes pécticas espessadas. O endosperma é nuclear e, após a celularização, exibe perifericamente células de conteúdo denso; é encontrado na semente madura, embora se apresente reduzido, acumulando substâncias lipídicas. O embrião é axial, com cotilédones crassos, que acumulam reservas de natureza lipídica e protéica, sendo raros os grãos de amido. Embora a estrutura observada seja típica das Fabaceae, não há reabsorção do tegumento interno, mas concrescimento ao externo.