Anatomy, ultrastructure and secretion of Hibiscus pernambucensis Arruda (Malvaceae) extrafloral nectary

Abstract

-(Anatomy, ultrastructure and secretion of Hibiscus pernambucensis Arruda (Malvaceae) extrafl oral nectary). This paper reports on the extrafl oral nectary (EFN) of Hibiscus pernambucensis, a native shrub species occurring in mangrove and restinga along Brazil's coastline. EFNs occur as furrows with a protuberant border on the abaxial surface veins of the leaf blade. Each nectary consists of numerous secretory multicellular trichomes, epidermal cells in palisade-like arrangements and non-vascularized parenchyma tissue. Nectar secretion is prolonged, since secretion starts in very young leaves and remains up to completely expanded leaves. Reduced sugars, lipids, and proteins were histochemically detected in all the nectary cells; phenolic substances were detected in the vacuoles of the epidermal palisade cells and in some secretory trichome cells. The secretory cells that constitute the body of trichomes have large nuclei, dense cytoplasm with numerous mitochondria, dictyosomes, scattered lipid droplets and plastids with different inclusions: protein, lipid droplets or starch grains; vacuoles with different sizes have membranous material, phenolic and lipophilic substances. The palisade cells show thick periclinal walls, reduced cytoplasm with voluminous lipid drops and developed vacuoles. The nectary parenchyma cells contain abundant plasmodesmata and cytoplasm with scattered lipid droplets, mitochondria, plastids with starch grains and endoplasmic reticulum. Mucilage idioblasts are common in the inner nectary parenchyma. Protoderm and ground meristem participate in the formation of EFN. Our data indicate that all nectary regions are involved in nectar production and secretion, constituting a functional unit. Longevity of the extrafl oral nectaries is likely associated with the presence of mucilage idioblasts, which increases the capacity of the nectary parenchyma to store water.Key words -anatomy, extrafl oral nectary, Hibiscus pernambucensis, histochemistry, ultrastructure RESUMO -(Anatomia, ultra-estrutura e secreção do nectário extrafl oral de Hibiscus pernambucensis Arruda (Malvaceae)). Este trabalho descreve o nectário extrafl oral (NEF) de Hibiscus pernambucensis, uma espécie nativa encontrada ao longo do litoral brasileiro, vegetando áreas de manguezal e restinga. NEFs ocorrem como sulcos profundos com bordo saliente sobre as nervuras na face abaxial da lâmina foliar. Cada nectário consiste de numerosos tricomas secretores multicelulares, células epidérmicas dispostas em paliçada e parênquima não vascularizado. Açúcares redutores, lipídeos e proteínas foram histoquimicamente detectados em todas as células do nectário. Compostos fenólicos ocorrem nos vacúolos das células epidérmicas e na porção bisseriada dos tricomas secretores. As células que formam o corpo dos tricomas secretores apresentam núcleo volumoso, citoplasma denso com muitas mitocôndrias, dictiossomos, gotas lipídicas esparsas e plastídios com diferentes tipos de inclusões: proteínas, gotas de óleo ou grãos de amido; os vacúolos poss...

Estruturas secretoras de Pavonia alnifolia (Malvaceae), uma espécie ameaçada de extinção

“…A presença de tricomas secretores muticelulares e parênquima subglandular foi descrita por Sawidis (1991Sawidis ( , 1998, Rocha et al (2002), Rocha (2004), Rocha & Machado (2009) para Malvaceae e por Melo et al (2010) em Fabaceae da caatinga. Nectários florais compostos por tricomas multicelulares, os quais usualmente se unem formando um "carpete" de pêlos e parênquima subglandular é citada por Fahn (2000) e Vogel (2000) como um caráter significativo de Malvaceae e constitui uma sinapomorfia para a família (Alverson et al 1998;Judd et al 2009).…”

“…De acordo com Sawidis et al (1989) tais espessamentos atuam como uma barreira que previne o fluxo apoplástico de substâncias. Os parênquimas nectaríferos e subnectaríferos apresentam células com arranjo compacto, paredes delgadas, núcleo conspícuo e citoplasma denso, características que segundo Rocha (2004) e Rocha & Machado (2009), as diferencia das células parenquimáticas adjacentes. Células com estas características foram descritas em diferentes taxa (Sawidis 1998;Machado 1999;Melo et al 2010) e têm recebido uma atenção especial, visto que estão envolvidas ativamente no processo de descarregamento de açúcares oriundos de fotoassimilados transportados pelo floema, produção e transporte dos precursores do néctar.…”

“…A presença de plastídios com grãos de amido em tecidos nectaríferos tem sido extensivamente relatada em literatura (Fahn & Shimony 2001;Rocha et al 2002;Rocha 2004;Pacini & Nepi 2007;Rocha & Machado 2009). O amido acumulado nos plastídios pode ser a fonte de alguns dos componentes do néctar, pois é total ou parcialmente degradado durante as manifestações da atividade secretora (Durkee et al 1981;Pacini & Nepi 2007).…”

“…Uma das características de grande importância taxonômica e ecológica nos representantes de Malvaceae é a presença de nectários extraflorais e florais, e de estruturas secretoras de mucilagem, presentes nos órgãos vegetativos e reprodutivos, principalmente tricomas secretores, idioblastos, canais e cavidades (Scott & Bystrom 1970;Gregory & Baas 1989;Sawidis 1991Sawidis , 1998Rocha et al 2002;Rocha 2004;Rocha & Machado 2009).…”

Structure and histology of extrafloral nectaries of tropical species in a mexican rain forest

“…These species are common plants, part of the typical landscape of the Los Tuxtlas region, including shade tolerant species (mature forest) and pioneer species (secondary growth) (IBARRA-731 Structure and histology of extrafloral… RODRÍGUEZ-MORALES, D. et al MANRÍQUEZ et al, 1997). There are several studies related to EFNs for Euphorbiaceae (DAVE AND PATEL, 1975;MASCHWITZ, 1991;LINSENMAIER, 1995, FREITAS et al, 2001;DÍAZ-CASTELAZO et al, 2005, COUTHINO et al, 2010, as well as Malvaceae (MACHADO et al, 2008;2009). However, for Costaceae (SCHEMSKE, 1982) and Salicaceae (THADEO et al, 2008) the information is very scarce.…”