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Colleters in 10 species belonging to three tribes of Rubiaceae: morphoanatomical diversity and potential as useful characters for taxonomy

Authors :
Karina Lucas Barbosa Lopes-Mattos
Renata Maria Strozi Alves Meira
Zefa Valdivina Pereira
Sara Akemi Ponce Otuki
Aristéa Alves Azevedo
Source :
LOCUS Repositório Institucional da UFV, Universidade Federal de Viçosa (UFV), instacron:UFV
Publication Year :
2015
Publisher :
Canadian Science Publishing, 2015.

Abstract

Colleters are common secretory structures in Rubiaceae. In this study, we describe colleter morphoanatomy and histochemistry in 10 species belonging to Chiococceae, Coussareae, and Psychotrieae tribes of Rubiaceae. Colleter morphoanatomy was analyzed by light and scanning electron microscopy. Microscopy analysis revealed that colleters were present on the stipule adaxial surface in all species. In the case of Palicourea marcgravii A.St.-Hil. and Chiococca alba Hitchc., colleters were also found on leaf primordia and at the stipule apex, respectively. Colleters were classified into three types: standard, bifurcated standard, and reduced standard. Further analysis showed that colleter epidermal cells are thin-walled and possess a thin cuticle, conspicuous nuclei located at the equatorial or basal region, and abundant cytoplasm. Intercellular spaces were found among epidermal cells in Chiococca alba, Coussarea triflora Müll.Arg., Coussarea verticillata Müll.Arg., Psychotria conjungens Müll.Arg., and Psychotria sessilis Vell. Crystalliferous idioblasts containing raphides were observed in the colleter central parenchymatous axis of all species, while crystal sand was found only in Chiococca alba. Histochemical tests revealed that colleter secretion is composed of a mixture of mucilage and protein. We conclude that colleter position, typological variation, presence of vascularization, and type of calcium oxalate crystals represent promising characters for future taxonomic and phylogenetic studies in Rubiaceae. Les collétères sont des structures sécrétoires communes chez les Rubiaceae. Dans cette étude, les auteurs décrivent la morpho-anatomie et l’histochimie de collétères de 10 espèces appartenant aux tribus des Chiococceae, Coussareae et Psychotrieae des Rubiaceae. La morpho-anatomie de collétères a été analysée par microscopie optique et microscopie électronique à balayage. L’analyse en microscopie a révélé que les collétères étaient présentes sur la surface adaxiale des stipules de toutes les espèces. Dans le cas de Palicourea marcgravii A.St.-Hil. et Chiococca alba Hitchc., les collétères se trouvaient aussi sur les ébauches foliaires et à l’apex des stipules, respectivement. Les collétères ont été classifiées en trois types : standard, standard bifurqué et standard réduit. Des analyses supplémentaires ont montré que les cellules épidermiques des collétères possèdent une paroi et une cuticule minces, un noyau bien évident localisé dans la région équatoriale ou basale, et un cytoplasme abondant. Des espaces intercellulaires ont été trouvés entre les cellules épidermiques chez Chiococca alba, Coussarea triflora Müll.Arg., Coussarea verticillata Müll.Arg., Psychotria conjungens Müll.Arg. et Psychotria sessilis Vell. Des idioblastes cristallifères contenant des raphides ont été observés dans l’axe parenchymateux central des collétères de toutes les espèces, alors qu’un sable cristallin était trouvé seulement chez Chiococca alba. Des tests histochimiques ont révélé que la sécrétion des collétères est composée d’un mélange de mucilage et de protéines. Les auteurs concluent que la position des collétères, la variation typologique, la présence de vascularisation et le type de cristaux d’oxalate de calcium représentent des caractères prometteurs pour la réalisation d’études taxonomiques et phylogénétiques futures chez les Rubiaceae.

Details

ISSN :
19162804 and 19162790
Volume :
93
Database :
OpenAIRE
Journal :
Botany
Accession number :
edsair.doi.dedup.....2c68d8da7092250f4018cd9ef52069ee
Full Text :
https://doi.org/10.1139/cjb-2014-0212