Tapetal Organization During Sporogenesis in Psilotum nudum

Parkinson, Barbara M.

doi:10.1093/oxfordjournals.aob.a087455

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“…The presence of a cellular, parietal tapetum and a plasmodial tapetum existing concurrently in S. pectinata from the Cape is similar in some respects to the condition pre viously reported in Psilotum nudum (Parkinson 1987). The condition also exists in other members of the Schizaeaceae, namely Anemia phyllitidis (L.) Sw. (Schraudolf 1984) and Lygodium Sw. (Binford 1907), as I have de duced from illustrations in these papers.…”

Section: Tapetal Organisationsupporting

confidence: 75%

Morphological and ultrastructural variations in <i>Scliizjaea pectinata</i> (Schizaeaceae: Pteridophyta)

Parkinson

1994

Bothalia

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Schizaea pectinata (L.) Sw. was collected from the extreme ends of its geographical range in South Africa for a study of sporangial development, sporogenesis and tapetal organisation. Differences were noted in the gross morphology , in sporangium size, spore size and in the patterning of the outer exospore from the two sites. Coiled structures were associated with the development of the inner perispore in spores collected from the Transvaal, whereas dense, heterogeneous bodies were associated with the formation of this layer in spores from the Cape. Differences were also noted in the organisation of the tapetum. A cellular, parietal tapetum and a plasmodial tapetum were present in the Cape material when the spores had developed the sculptured outer exospore. In sporangia from the Transvaal, however, only a plasmodial tapetum was present at the same stage of sporoderm development. A detailed study of S. pectinata throughout its distribution is required to determine the taxonomic importance of these findings.

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Section: Tapetal Organisationsupporting

confidence: 75%

Morphological and ultrastructural variations in <i>Scliizjaea pectinata</i> (Schizaeaceae: Pteridophyta)

Parkinson

1994

Bothalia

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“…The phylogeny is based on information reviewed in Qiu (2008). The information on cell numbers of sporophytes and gametophytes and sporocyte number was obtained as follows: bryophytes (Kreulen, 1972; Longton & Schuster, 1983); pteridophytes (Bower, 1897, 1900; Smith, 1900; Parkinson, 1987; Gifford & Foster, 1989); gymnosperms (Smith, 1907; Chamberlain, 1909; Singh, 1978; Gifford & Foster, 1989); and angiosperms (Walter, 1983; Gifford & Foster, 1989; Johri et al, 1992). The cell numbers in the large sporophytes of vascular plants represent a gross estimation.…”

Section: Evolution Of the Life Cycle In Land Plantsmentioning

confidence: 99%

Evolution of the life cycle in land plants

Qiu

Taylor

McManus

2012

J of Sytematics Evolution

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All sexually reproducing eukaryotes have a life cycle consisting of a haploid and a diploid phase, marked by meiosis and syngamy (fertilization). Each phase is adapted to certain environmental conditions. In land plants, the recently reconstructed phylogeny indicates that the life cycle has evolved from a condition with a dominant free-living haploid gametophyte to one with a dominant free-living diploid sporophyte. The latter condition allows plants to produce more genotypic diversity by harnessing the diversity-generating power of meiosis and fertilization, and is selectively favored as more solar energy is fixed and fed into the biosystem on earth and the environment becomes more heterogeneous entropically. Liverworts occupy an important position for understanding the origin of the diploid generation in the life cycle of land plants. Hornworts and lycophytes represent critical extant transitional groups in the change from the gametophyte to the sporophyte as the independent free-living generation. Seed plants, with the most elaborate sporophyte and the most reduced gametophyte (except the megagametophyte in many gymnosperms), have the best developed sexual reproduction system that can be matched only by mammals among eukaryotes: an ancient and stable sex determination mechanism (heterospory) that enhances outcrossing, a highly bimodal and skewed distribution of sperm and egg numbers, a male-driven mutation system, female specialization in mutation selection and nourishment of the offspring, and well developed internal fertilization. The study of evolution of the land plant life cycle requires a multidisciplinary approach that considers morphology, development, genetics, phylogeny, ecology, and evolution in an integrated fashion, and will deepen our understanding of plant evolution.

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“…Se ha señalado que los pteridófitos sensu lato que forman tapete plasmodial en etapas tempranas de la ontogenia del esporangio el tapete puede estar formado de varias capas o ser biestratificado, como el observado en P. macrocarpa, en donde la capa interna del tapete adyacente a los esporocitos premeióticos pierde la integridad histológica dando origen a un plasmodio o tapete plasmodial. Este tapete invade la cavidad de los esporangios rodeando a los esporocitos y separándolos entre si y probablemente acelerando los procesos de desarrollo y diferenciación celular como lo han descrito otros autores (Wilson, 1958;Sheffield & Bell, 1979;Parkinson, 1987;Uehara & Kurita, 1989;Lugardon, 1990;Parkinson, 1995;Parkinson & Pacini, 1995;Rincón et al, 2011Rincón et al, , 2013. No obstante, Triana-Moreno (2012) propone la presencia de una sola capa de tapete en Pecluma eurybasis var.…”

Section: Discussionunclassified

“…Los movimientos del tapete y la formación de las cámaras plasmodiales también son similares a lo descrito para Psilotum nudum (L) P. Beav. (Psilotaceae) por Parkinson (1987), en Equisetum arvense L. (Uehara & Kurita, 1989) y Equisetum flluviatile L. (Lehmann, Neidhart, & Schlenkermann, 1984). Rincón et al (2013) descartan la posibilidad de que las cámaras plasmodiales sean resultado del proceso de fijación de las muestras y señalan la presencia de cuerpos multivesiculares en estas cámaras que podrían estar relacionados con el tránsito de materiales desde el plasmodio hasta las esporas en maduración.…”

Section: Discussionunclassified

“…En relación a la esporogénesis en monilophyta se registran trabajos detallados que describen a nivel estructural y ultraestructural la esporogénesis en varios grupos de helechos eusporangiados. Parkinson (1987) describe la esporogénesis de Psilotum nudum (L.) P. Beauv. resaltando la importancia del tapete y su estrecha relación con la ontogenia de las esporas y el esporodermo.…”

unclassified

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Ontogenia y aspectos histoquímicos de los esporangios y escamas receptáculares del helecho epífito Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae)

Barón¹,

Sierra²,

Zuluaga³

et al. 2019

RBT

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Ontogenia y aspectos histoquímicos de los esporangios y escamas receptáculares del helecho epífito Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae). Introducción: las investigaciones sobre la ontogenia de los esporangios y más aún, de la estructura y función de las escamas receptáculares presentes en los soros de algunas especies de helechos, son escasos en la literatura científica. Objetivos: describir y analizar la ontogenia de los esporangios y las escamas receptáculares de Pleopeltis macrocarpa. Métodos: durante marzo y mayo de 2017 se recolectaron frondas fértiles de esta especie en los troncos de árboles en vivero el Edén de las flores en el municipio de Rionegro, Antioquia-Colombia. Las muestras se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones obtenidas en resina (0.5 µm) se tiñeron con azul de Toluidina. Para descripciones adicionales sobre la anatomía e histoquímica se aplicaron reactivos específicos para determinar paredes primarias, secundarias, núcleos, lignina, polifenoles, polisacáridos, sustancias pécticas y celulosa. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico y microscopía de epifluorescencia. Para observaciones con microscopía electrónica de barrido (MEB), los soros se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: los soros son superficiales, vascularizados y de desarrollo mixto y están cubiertos por escamas receptáculares que se desprenden con la maduración de los esporangios. El esporangio de tipo leptosporangio tiene pedicelos largos de paredes primarias, anillos de los esporangios muestran paredes secundarias con engrosamientos en forma de “U” ricos en lignina. Las células epidérmicas de los receptáculos originan a los esporangios y las escamas receptáculares. Los eventos de división mitótica de estas dos estructuras son inicialmente similares, pero luego divergen para la diferenciación reproductiva y vegetativa de estos dos órganos. La meiosis es simultánea y las tétradas de esporas se disponen de forma decusada o tetragonal. El tapete celular es inicialmente uniestratificado pero por una división mitótica se torna biestratificado. Las células del estrato interno del tapete se rompen dando origen a un tapete plasmodial. En el desarrollo del esporodermo, primero se forma el exosporio, compuesto por esporopolenina, luego el endosporio compuesta de celulosa, pectina y polisacáridos carboxilados y finalmente el perisporio. Los resultados histoquímicos y de epifluorescencia indican que las paredes celulares tanto de los esporangios como las escamas receptáculares inmaduras son de naturaleza celulósica. Al madurar, estas estructuras, así como las células de la pared del esporangio mantienen esta composición. En tanto que las células epidérmicas de los escudos de las escamas receptáculares maduras se caracterizan por mostrar cutícula engrosada. Los polifenoles están presentes durante todas las etapas de desarrollo de los esporangios y escamas receptáculares. Los almidones son abundantes en etapas tempranas del desarrollo en las células del receptáculo y primordios de los esporangios. Conclusiones: la ontogenia de los esporangios de P. macrocarpa es similar al descrito para helechos leptosporangidos. Las escamas receptáculares son estructuras principalmente de protección, su morfología y composición de las paredes celulares evitan la desecación o perdida de humedad en los esporangios durante las etapas lábiles de su desarrollo. Estos resultados concuerdan con la función de protección atribuida a las escamas peltadas pluricelulares presentes en las estructuras vegetativas de algunas especies de helechos y angiospermas tolerantes a la sequía.

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Tapetal Organization During Sporogenesis in Psilotum nudum

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Morphological and ultrastructural variations in <i>Scliizjaea pectinata</i> (Schizaeaceae: Pteridophyta)

Morphological and ultrastructural variations in <i>Scliizjaea pectinata</i> (Schizaeaceae: Pteridophyta)

Evolution of the life cycle in land plants

Ontogenia y aspectos histoquímicos de los esporangios y escamas receptáculares del helecho epífito Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae)

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