Microsporogénesis y ultraestructura de los granos de polen en la planta del cacao, Theobroma cacao (Malvaceae)
Introducción: Estudios sobre la microsporogénesis de la planta del chocolate son inexistentes y poco se conoce sobre la ultraestructura de los granos de polen. Objetivos: se describe por primera vez y de manera pormenorizada el proceso de microsporogénesis, destacándose aspectos ultraestructurales d...
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| Formato: | Online |
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| Publicado: |
Universidad de Costa Rica
2023
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| Acceso en línea: | https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/51101 |
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Universidad de Costa Rica |
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Revista de Biología Tropical |
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Rincón-Barón, Edgar Javier Torres-Rodríguez, Gerardo Andrés Cuarán, Viviana Lucia Carreño-Olejua, René Passarelli, Lilian M. |
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Rincón-Barón, Edgar Javier Torres-Rodríguez, Gerardo Andrés Cuarán, Viviana Lucia Carreño-Olejua, René Passarelli, Lilian M. Microsporogénesis y ultraestructura de los granos de polen en la planta del cacao, Theobroma cacao (Malvaceae) |
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Rincón-Barón, Edgar Javier Torres-Rodríguez, Gerardo Andrés Cuarán, Viviana Lucia Carreño-Olejua, René Passarelli, Lilian M. |
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Rincón-Barón, Edgar Javier |
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Introducción: Estudios sobre la microsporogénesis de la planta del chocolate son inexistentes y poco se conoce sobre la ultraestructura de los granos de polen. Objetivos: se describe por primera vez y de manera pormenorizada el proceso de microsporogénesis, destacándose aspectos ultraestructurales de los granos de polen en T. cacao. Métodos: Se procesaron más de 30 flores por cada uno de los estadios del desarrollo floral de acuerdo con los protocolos para embeber y seccionar en parafina. Las secciones obtenidas se tiñeron con Safranina-Azul de Alcian, PAS-Amidoblack y Lacmoid. Se procesaron muestras adicionales en resina y se tiñeron con azul de toluidina y se observaron secciones ultrafinas con microscopía electrónica de transmisión (TEM). Para la observación con microscopía electrónica de barrido (SEM), el material se fijó y deshidrató en 2,2 dimetoxipropano, luego se secó hasta un punto crítico y se recubrieron con oro. Resultados: las anteras se diferencian de una masa celular en los extremos distales de los filamentos estaminales. Durante el desarrollo la pared de las anteras presenta varios estratos celulares y al madurar se reducen a la epidermis y al endotecio. Las células madre de microsporas se dividen por mitosis y luego experimentan meiosis para formar tétrades. El tapete es secretor y se mantiene hasta antes de la liberación de los granos de polen, posteriormente degenera. Durante la formación de la esporodermis, primero se deposita la exina y luego la intina. Los granos de polen son isopolares, pequeños, esferoidales, tricolpados. La esporodermis es semitectada, con ornamentación reticulada, retículos heterobrochados, los muros sin ornamentación. Los orbículas son individuales, lisas y de diferentes tamaños. La ultraestructura muestra que los granos de polen son semitectados, la ectexina formada por tectum, columelas y capa basal que constituye la ornamentación reticulada y una endexina muy delgada y compacta. El polenkit es abundante sobre el tectum y entre las columelas. La intina es muy delgada, pero se desarrolla ampliamente en las zonas de los colpos formando una intina compacta interna y una inusual intina externa de apariencia columelada. Conclusión: La estructura y desarrollo de las anteras sigue los patrones conocidos de las angiospermas. La microsporogénesis simultánea y el depósito centrípeto de la esporodermis se han descrito previamente para Malvaceae. Las características de la intina son novedosos para la familia. |
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RBT511012024-10-29T21:43:35Z Microsporogenesis and ultrastructure of pollen grains in the cocoa plant, Theobroma cacao (Malvaceae) Microsporogénesis y ultraestructura de los granos de polen en la planta del cacao, Theobroma cacao (Malvaceae) Rincón-Barón, Edgar Javier Torres-Rodríguez, Gerardo Andrés Cuarán, Viviana Lucia Carreño-Olejua, René Passarelli, Lilian M. Cocoa; Malvaceae; microspore; palynology; pollen ontogeny; sporodermis; tapetum. Cacao; esporodermis; Malvaceae; microspora; ontogenia del polen; palinología; tapete Microsporogenesis and ultrastructure of pollen grains in Thebroma cacao (Malvacea). Introduction: Studies on the microsporogenesis of the chocolate plant are non-existent and little is known about the ultrastructure of the pollen grains. Objectives: the microsporogenesis process is described for the first time and in detail, highlighting ultrastructural aspects of the pollen grains in T. cocao. Methods: More than 30 flowers were processed for each floral development stages according to the protocols for embedding and sectioning in paraffin. The obtained sections were stained with Safranin-Alcian Blue, PAS-Amidoblack and Lacmoid. Additional samples were processed on resin and stained with toluidine blue and ultrathin sections were examined by transmission electron microscopy (TEM). For scanning electron microscopy (SEM) observation, the material was fixed and dehydrated in 2,2-dimethoxypropane, then critically dried and plated with gold. Results: Anthers differentiated by a cellular mass at the ends distal to the staminal filaments. During development, the anthers wall presents several cellular layers and at maturates time; they are reduced to the epidermis and the endothecium. Microspore mother cells divide by mitosis and then undergo meiosis to form tetrads. The tapetum is secretory and remains intact until pollen grains is released, later it degenerates. During sporodermis formation, the exine is first deposited and then the intine. The pollen grains are isopolar, spheroidal, small, tricolpate. The sporodermis is semi-tected, with reticulate ornamentation, heterobrochated reticulum with the muri without ornamentation. The orbicles are individual, smooth and of different sizes. The ultrastructure shows that the pollen grains are semi-tected, the ectexin formed by the tectum, columellae and the basal layer that constitutes the reticulate ornamentation and a very thin and compact endexin. Abundant pollenkitt on the tectum and between the columellae is observed. The intina is very thin, but it develops widely in the colpos areas, forming a compact internal intina and an unusual external intina with a columellated appearance. Conclusion: Anthers structure and development follows the known patterns of angiosperms. Simultaneous microsporogenesis and centripetal deposition of the sporodermis have been previously described for Malvaceae. Intine characters are novel for the Family. Introducción: Estudios sobre la microsporogénesis de la planta del chocolate son inexistentes y poco se conoce sobre la ultraestructura de los granos de polen. Objetivos: se describe por primera vez y de manera pormenorizada el proceso de microsporogénesis, destacándose aspectos ultraestructurales de los granos de polen en T. cacao. Métodos: Se procesaron más de 30 flores por cada uno de los estadios del desarrollo floral de acuerdo con los protocolos para embeber y seccionar en parafina. Las secciones obtenidas se tiñeron con Safranina-Azul de Alcian, PAS-Amidoblack y Lacmoid. Se procesaron muestras adicionales en resina y se tiñeron con azul de toluidina y se observaron secciones ultrafinas con microscopía electrónica de transmisión (TEM). Para la observación con microscopía electrónica de barrido (SEM), el material se fijó y deshidrató en 2,2 dimetoxipropano, luego se secó hasta un punto crítico y se recubrieron con oro. Resultados: las anteras se diferencian de una masa celular en los extremos distales de los filamentos estaminales. Durante el desarrollo la pared de las anteras presenta varios estratos celulares y al madurar se reducen a la epidermis y al endotecio. Las células madre de microsporas se dividen por mitosis y luego experimentan meiosis para formar tétrades. El tapete es secretor y se mantiene hasta antes de la liberación de los granos de polen, posteriormente degenera. Durante la formación de la esporodermis, primero se deposita la exina y luego la intina. Los granos de polen son isopolares, pequeños, esferoidales, tricolpados. La esporodermis es semitectada, con ornamentación reticulada, retículos heterobrochados, los muros sin ornamentación. Los orbículas son individuales, lisas y de diferentes tamaños. La ultraestructura muestra que los granos de polen son semitectados, la ectexina formada por tectum, columelas y capa basal que constituye la ornamentación reticulada y una endexina muy delgada y compacta. El polenkit es abundante sobre el tectum y entre las columelas. La intina es muy delgada, pero se desarrolla ampliamente en las zonas de los colpos formando una intina compacta interna y una inusual intina externa de apariencia columelada. Conclusión: La estructura y desarrollo de las anteras sigue los patrones conocidos de las angiospermas. La microsporogénesis simultánea y el depósito centrípeto de la esporodermis se han descrito previamente para Malvaceae. Las características de la intina son novedosos para la familia. Universidad de Costa Rica 2023-08-15 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf text/html https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/51101 10.15517/rev.biol.trop..v71i1.51101 Revista de Biología Tropical; Vol. 71 No. 1 (2023): Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. Trop.): Continuous publication, 01 January - 31 December 2023; e51101 Revista de Biología Tropical; Vol. 71 Núm. 1 (2023): Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. Trop.): Continuous publication, 01 January - 31 December 2023; e51101 Revista Biología Tropical; Vol. 71 N.º 1 (2023): Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. Trop.): Continuous publication, 01 January - 31 December 2023; e51101 2215-2075 0034-7744 10.15517/rev.biol.trop..v71i1.2023 eng spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/51101/56855 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/51101/56856 Copyright (c) 2023 Revista de Biología Tropical http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |