Polysaccharides and lipids in the developing anthers of Hong Kong orchid tree (Bauhinia blakeana)

Zheng, Renhua; Su, Shunde; Xiao, Hui; Tian, Hao

doi:10.1007/s00468-017-1548-0

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“…Los procesos de amilogénesis y amilólisis en las anteras de las plantas presentan variaciones que dependen del momento del desarrollo de las mismas, y más aún se pueden presentar variaciones dependiendo el grupo de plantas que se analice (Pacini & Franchi, 1988;Pacini, Guarnieri, & Nepi, 2006;Santos de Oliveira, Martins, Dorneles, & Carvalho de Freitas, 2015). Por lo general, en las anteras maduras y dehiscentes, los tejidos parietales como la epidermis y el endotecio, no presentan almidones para este momento del desarrollo (Konyar, Dane, & Tütüncü, 2013;Santos de Oliveira et al, 2015;Wei et al, 2015;Yun & Huiqiao, 2015;Zheng, Su, Xiao, & Tian, 2017), estas observaciones también se cumplen para los genotipos de T. cacao.…”

Section: Resultsunclassified

Micromorfología y ultraestructura de las anteras y los granos de polen en diez genotipos élite de Theobroma cacao (Malvaceae)

Barón

Zárate²,

Castañeda³

et al. 2021

RBT

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Introducción: a pesar de que T. cacao es una especie importante a nivel mundial por la producción de cacao, es poco lo que se conoce sobre la micromorfología y estructura de las anteras y los granos de polen. Objetivos: Describir y analizar la estructura y micromorfología de las anteras y los granos de polen de 10 genotipos élite de esta importante especie tropical. Métodos: Se tomaron más de 30 anteras de flores en antesis de los 10 genotipos élite de T. cacao del banco de germoplasma ex situ del Centro de Investigaciones Suiza-Agrosavia (Rionegro, Santander-Colombia). El material se procesó de acuerdo con los protocolos estándar para embeber y seccionar en parafina. Las secciones obtenidas (3 μm) se tiñeron con azul de Safranina-Alcian para discriminar estructuras con paredes primarias y secundarias y polifenoles totales. Además, se usó la técnica PAS-Amidoblack para diferenciar entre polisacáridos estructurales y de reserva, así como proteínas. Para la determinación de esporopolenina y polifenoles se usó la tinción azul de toluidina y finalmente para descripciones adicionales se aplicó la tinción azul alcián-PAS-hematoxilina. Las observaciones se realizaron mediante microscopio fotónico y microscopio de epifluorescencia. Para la observación con microscopía electrónica de barrido (MEB), las anteras con los granos de polen se fijaron y deshidrataron en 2.2 dimetoxipropano, luego se desecaron hasta un punto crítico y finalmente se recubrieron con oro. Resultados: las anteras son bitecas y están sostenidas por un largo filamento formado por un estrato epidérmico, tejido parenquimatoso y un haz vascular. La dehiscencia ocurre longitudinalmente a través del estomio. La pared de la antera madura está formada por una capa epidérmica monoestratificada, una capa de células endoteliales con engrosamientos fibrilares lignificados y se pueden apreciar restos celulares del tapete y abundantes orbículas recubriendo la cavidad de los microesporangios. Los tejidos epidérmicos y parenquimatosos de las anteras almacenan polifenoles. Las orbículas son generalmente esféricas, psiladas y exhiben las mismas reacciones de tinción y fluorescencia que la exina de los granos de polen. Los granos de polen son mónades, isopolares, pequeños (16-19 µm) con amb circular, esferoidales, tricolpados con colpos medianos o cortos (5-10 µm) con membrana ornamentada, semitectatos, reticulados, heterobrochados, las paredes del retículo ornamentadas o no, con microgránulos de diferente tamaño o escabrados. Los análisis estadísticos mostraron que existen diferencias significativas en el tamaño de los granos de polen (P ˂ 0.05). Se observa que los granos de polen más pequeños son los del genotipo TCS 19 (16.890 µm) y se diferencian del resto de genotipos, y entre estos no se observan diferencias significativas. Solo dos genotipos (SCC 19 y SCA 6) presentaron polenkit y solo uno tiene paredes perforadas (SCA 6). Conclusiones: la estructura y micromorfología de las anteras de T. cacao son similares a las descritas para otras Malvaceae. Así mismo, los granos de polen mostraron variaciones de tamaño, ornamentación de las paredes y del lumen del retículo y presencia de polenkit. Sin embargo, no se observó relación entre las variaciones de los caracteres micromorfológicos analizados en los granos de polen y los modelos de compatibilidad polínica reportados para estos genotipos.

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Section: Resultsunclassified

Micromorfología y ultraestructura de las anteras y los granos de polen en diez genotipos élite de Theobroma cacao (Malvaceae)

Barón

Zárate²,

Castañeda³

et al. 2021

RBT

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“…Interestingly, during pollen development in tomato and Asian lotus, the opposite phenomenon is observed, with more starch grains than lipid droplets in mature pollen ( Zhu and Tian, 2015 ; Zhang et al ., 2019 ). However, during pollen development in the Hong Kong orchid tree, lipid droplets are present at the early stage, the lipid droplet and starch grain contents increase at the late binuclear pollen stage, and mature pollen grains store both lipid droplets and starch grains, but with the lipid content being dominant ( Zheng et al ., 2017 ). At the binuclear pollen grain stage in Chinese cabbage, lipid droplets are abundant in both the tapetum and the pollen ( Xie et al ., 2005 ).…”

Section: Introductionmentioning

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Changes in the content of pollen total lipid and TAG inArabidopsis thaliana DGAT1mutantas11

et al. 2023

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In mature pollen grains, lipids are primarily stored in the form of lipid droplets that provide energy and act as a carbon source for normal pollen development and germination. Triacylglycerol (TAG) is the major form of stored plant lipids. Diacylglycerol transferase, which is encoded by DGAT1 in Arabidopsis thaliana, is an important enzyme regulating triacylglycerol synthesis. Within the seeds of the DGAT1 mutant as11, the content of TAG is significantly decreased and the fatty acid composition also differs from the wild type. Transcriptome data of mature anthers showed that the genes involved in the TAG synthesis pathway were downregulated in as11. Analysis of gene expression patterns via transcriptome data also revealed that the expression of PDAT1, which functions in a manner complementary to the DGAT1 gene, was significantly decreased in as11, whereas the amylopectin synthase genes SS1 and SS2 were upregulated in mutant as11. We also detected lower total lipid, TAG and fatty acid contents in mature as11 pollen, with palmitic acid (C16:0) and linolenic acid (C18:3) being the major fatty acids in mature pollen. The cytological results showed that the lipid droplet content was reduced in mature as11 pollen. In the binuclear pollen grain II stage, WT pollen contained lipid droplets that were primarily accumulated around the generative nucleus, whereas the pollen in the mutant as11 was rich in starch grains that were primarily distributed around the vegetative nucleus. Ultrastructural analysis indicated that during pollen development in as11, the amount of endoplasmic reticulum in tapetal cells and pollen grains decreased whereas the Golgi body content increased, which directly or indirectly led to a decrease in the levels of lipidosomes and an increase in the starch content in as11. Changes in the lipid content and fatty acid composition of the mutant as11 differ from those in the wild type during pollen development.

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Dynamic of polysaccharide and lipid in the developing microsporangiums of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata)

Zheng

Xiao

et al. 2019

Grana

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Polysaccharides and lipids in the developing anthers of Hong Kong orchid tree (Bauhinia blakeana)

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Micromorfología y ultraestructura de las anteras y los granos de polen en diez genotipos élite de Theobroma cacao (Malvaceae)

Micromorfología y ultraestructura de las anteras y los granos de polen en diez genotipos élite de Theobroma cacao (Malvaceae)

Changes in the content of pollen total lipid and TAG inArabidopsis thaliana DGAT1mutantas11

Dynamic of polysaccharide and lipid in the developing microsporangiums of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata)

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