Morfo-anatomía del ciclo de vida del helecho Pteridium aquilinum (Dennstaedtiaceae) en cultivo in vitro

Introducción: Pteridium aquilinum es un helecho heliófilo ampliamente distribuido en México. Es una especie pionera que usualmente se encuentra en hábitats alterados y tiene gran relevancia ecológica por sus propiedades alelopáticas, su resistencia al fuego y a condiciones de sequía. Objetivo: reali...

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Main Authors:	Eslava-Silva, Felipe de Jesús, Durán, Karina Jiménez, Estrada, Manuel Jiménez, Muñiz Díaz de León, María Eugenia
Format:	Online
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Published:	Universidad de Costa Rica 2020
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description	Introducción: Pteridium aquilinum es un helecho heliófilo ampliamente distribuido en México. Es una especie pionera que usualmente se encuentra en hábitats alterados y tiene gran relevancia ecológica por sus propiedades alelopáticas, su resistencia al fuego y a condiciones de sequía. Objetivo: realizar una descripción integral de la forma y ornamentación de las esporas de P. aquilinum, así como de la morfogénesis del gametofito, incluyendo el tipo de germinación y el desarrollo protálico (resaltando su morfología). Además, describir la anatomía del esporofito joven desarrollado en condiciones in vitro. Metodología: se utilizó microscopía electrónica de barrido y técnica histológica de parafina para la descripción de las fases del gametofito y esporofito. Resultados: Las esporas son globulares y el trilete tiene ornamentación granulada, mientras que su germinación fue de tipo Vittaria y el desarrollo protálico correspondió al tipo Adiantum. Los anteridios se observaron 13 días después de la siembra, mientras que los arquegonios surgieron al día 17. La primera hoja del esporofito apareció entre los días 60 y 70. Al cuarto mes, la fase esporofítica desarrollada in vitro mostró la anatomía típica de la especie a esta edad, dado que no presentó vitrificación. El análisis histológico del rizoma, la base del peciolo, el raquis de primer orden y la lámina mostraron los sistemas de tres tejidos bien diferenciados. Las modificaciones anatómicas observadas in vitro, como una dictiostela monocíclica y sólo una banda de esclerénquima en el rizoma, podrían atribuirse a la edad de los individuos. Por otra parte, los estomas están presentes en la superficie adaxial de la lámina, que corresponde al tipo anomocítico. Aunque estos estomas se formaron en condiciones in vitro, es importante resaltar que son completamente funcionales. Conclusiones: Nuestro trabajo describe por primera vez la morfo-anatomía de las fases gametofítica y esporofítica del ciclo de vida de P. aquilinum en condiciones in vitro. Nuestros resultados posiblemente permitan la exploración con mayor profundidad de las propiedades biológicas, fisiológicas y ecológicas de la especie.
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Furthermore, the anatomy of young sporophyte grown under in vitro conditions was described. Methods: We used scanning electron microscopy and histological paraffin technique to describe the gametophytic and sporophytic phases. Results: The evaluation of the spores showed the presence of globular morphology and triletes with granulated ornamentation; while their germination was Vittaria-type, the prothallic development corresponded to the Adiantum-type. The antheridia were observed 13 days following to the sowing, whereas archegonia arose at day 17. The first leaf of the sporophyte appeared between days 60 and 70. At fourth month, the in vitro grown sporophyte showed the typical anatomy of the individuals of the species at this age, since it did not exhibit vitrification. The histological analysis of rhizome, the petiole base, first order rachis and lamina showed the three tissue systems well differentiated. The anatomical modifications observed in vitro, such as a non-polycyclic dictyostele and just one band sclerenchyma in the rhizome, may be attributed to the individuals age. Moreover, the stomata are present on the adaxial surface of lamina, corresponding to the anomocytic type. Although these stomata were developed under in vitro conditions, it is important to highlight that they are completely functional. Conclusions: Our work describes for the first time the morpho-anatomy of both the gametophytic and the sporophytic phases in the life cycle of P. aquilinum under in vitro conditions. Our results indicate that this method will allow deeper exploration of biological, physiological and ecological properties of the species. Introducción: Pteridium aquilinum es un helecho heliófilo ampliamente distribuido en México. Es una especie pionera que usualmente se encuentra en hábitats alterados y tiene gran relevancia ecológica por sus propiedades alelopáticas, su resistencia al fuego y a condiciones de sequía. Objetivo: realizar una descripción integral de la forma y ornamentación de las esporas de P. aquilinum, así como de la morfogénesis del gametofito, incluyendo el tipo de germinación y el desarrollo protálico (resaltando su morfología). Además, describir la anatomía del esporofito joven desarrollado en condiciones in vitro. Metodología: se utilizó microscopía electrónica de barrido y técnica histológica de parafina para la descripción de las fases del gametofito y esporofito. Resultados: Las esporas son globulares y el trilete tiene ornamentación granulada, mientras que su germinación fue de tipo Vittaria y el desarrollo protálico correspondió al tipo Adiantum. Los anteridios se observaron 13 días después de la siembra, mientras que los arquegonios surgieron al día 17. La primera hoja del esporofito apareció entre los días 60 y 70. Al cuarto mes, la fase esporofítica desarrollada in vitro mostró la anatomía típica de la especie a esta edad, dado que no presentó vitrificación. El análisis histológico del rizoma, la base del peciolo, el raquis de primer orden y la lámina mostraron los sistemas de tres tejidos bien diferenciados. Las modificaciones anatómicas observadas in vitro, como una dictiostela monocíclica y sólo una banda de esclerénquima en el rizoma, podrían atribuirse a la edad de los individuos. Por otra parte, los estomas están presentes en la superficie adaxial de la lámina, que corresponde al tipo anomocítico. Aunque estos estomas se formaron en condiciones in vitro, es importante resaltar que son completamente funcionales. Conclusiones: Nuestro trabajo describe por primera vez la morfo-anatomía de las fases gametofítica y esporofítica del ciclo de vida de P. aquilinum en condiciones in vitro. Nuestros resultados posiblemente permitan la exploración con mayor profundidad de las propiedades biológicas, fisiológicas y ecológicas de la especie. Universidad de Costa Rica 2020-03-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article application/pdf text/html https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/36881 10.15517/rbt.v68i1.36881 Revista de Biología Tropical; Vol. 68 No. 1 (2020): Revista de Biología Tropical (Int. J. Trop. Biol.): Continuous publication, January - March 2020; 12–22 Revista de Biología Tropical; Vol. 68 Núm. 1 (2020): Revista de Biología Tropical (Int. J. Trop. Biol.): Publicación continua, Enero - Marzo 2020; 12–22 Revista Biología Tropical; Vol. 68 N.º 1 (2020): Revista de Biología Tropical (Int. J. Trop. Biol.): Continuous publication, January - March 2020; 12–22 2215-2075 0034-7744 10.15517/rbt.v68i1 eng https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/36881/41150 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/36881/41151 Copyright (c) 2020 Felipe de Jesús Eslava-Silva, Karina Jiménez Durán, Manuel Jiménez Estrada, María Eugenia Muñiz Díaz de León http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Morfo-anatomía del ciclo de vida del helecho Pteridium aquilinum (Dennstaedtiaceae) en cultivo in vitro

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