Mechanisms of Control of Leaf Movements

Satter, and R L; Galston, Arthur W.

doi:10.1146/annurev.pp.32.060181.000503

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“…As características morfológicas externas e a organização anatômica do pulvino primário de P. pubescens são comuns às leguminosas já estudadas por diferentes autores (Campbell & Thomson 1977, Campbell & Garber 1980, Fleurat-Lessard & Millet 1984, Fleurat-Lessard 1988, Morse & Satter 1979, Moysset & Simón 1991, Satter et al 1970, Satter & Galston 1981, Toriyama 1953.…”

Section: Discussionunclassified

“…As características celulares do sistema vascular do pulvino primário de P. pubescens, especialmente a ausência de fibras lignificadas, o padrão de distribuição das células do parênquima radial, mostrando uma continuidade entre todos os tecidos vasculares e a intensa conexão simplástica observada, corroboram as hipóteses de alguns autores (Satter & Galston 1981, Moysset & Simón 1991) sobre a possível participação do cilindro central na redistribuição iônica associada com movimentos foliares.…”

Section: Discussionunclassified

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Anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

Machado¹,

Rodrigues²

2004

Rev. bras. Bot.

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-(Anatomy and ultrastructure the primary pulvinus of Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae -Faboideae)). The anatomy and ultrastructure of Pterodon pubescens primary pulvinus were studied to verify if slow leaf movements are associated with pulvinus cells features. Pulvini samples deriving from leaf with open and closed leaflets were prepared following usual techniques using light and electron microscopy. The pulvinus has a unisseriated epidermis covered by a thick cuticle and many trichomes, cortex with several layers of parenchyma cells (motor cells), a central vascular core surrounded by septate fibers, and a reduced pith. Cortical cells features change with the turgescence degree, showing alteration in the cell size and shape, cell wall thickness, frequency and arrangement of plasmodesmata, vacuole content and number and cytoplasm density. Septate fibers around the phloem were described for the first time in pulvini. The wide occurrence of plasmodesmata, the apoplastic barriers absence and the lignification scarcity (only present in xylem vessels) indicate a continuity, both simplastic and apoplastic, from the epidermis to the vascular tissue of the pulvinus. In Pterodon pubescens, primary pulvinus features are compatible with slow movement pulvini; the features shared to speedy movement pulvini are the presence of vacuoles with phenolic substances in the cortical cells and amiloplasts in the endodermal cells. Movements caused by P. pubescens primary pulvinus are associated with changes in both the apoplastic (wall infoldings) and symplastic (vacuolar reorganization).Key words -anatomy, Fabaceae, Pterodon pubescens, primary pulvinus, ultrastructure RESUMO -(Anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae -Faboideae)). A anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens foram estudadas para verificar se os movimentos lentos de suas folhas estão associados às características celulares do pulvino. Amostras de pulvinos provenientes de folhas com folíolos abertos e fechados foram preparadas segundo técnicas usuais em microscopia de luz e eletrônica. O pulvino é constituído por epiderme unisseriada recoberta por cutícula espessa e tricomas tectores, córtex com diversas camadas de células parenquimáticas (ou motoras), feixe vascular central rodeado por bainha de fibras septadas e medula reduzida. As características das células motoras variam de acordo com o grau de turgescência do pulvino, ocorrendo alterações no tamanho e forma das células, na espessura das paredes celulares, na freqüência e organização dos plasmodesmos, no conteúdo e número de vacúolos e na densidade do citoplasma. Fibras septadas ao redor do floema estão sendo descritas pela primeira vez em pulvinos. A ampla ocorrência de plasmodesmos, a ausência de barreiras apoplásticas e a escassez de lignificação (presente unicamente nos vasos do xilema) indicam uma continuidade, simplástica e apoplástica, desde a epiderme até o tecido vascular do pulvino. Em P. pubescens, as características do ...

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Section: Discussionunclassified

Anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

Machado¹,

Rodrigues²

2004

Rev. bras. Bot.

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“…Hence, water fluxes and volume changes are mainly due to the changes in the vacuolar constituents and volume. Potassium channels have been identified in the vacuolar membrane; and in motor cells of pulvini, potassium channels, similar to those described in the plasma membrane of guard cells, have been demonstrated (Moran, 1990) and the transduction pathway has been studied (Satter and Galston, 1981;Cote, 1995). In both cases, Ca 2+ is involved in the regulation of the channels; however, at least for stomata, a Ca 2+ -independent transduction pathway is also being discussed (Ward et al, 1995).…”

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confidence: 94%

Increased Expression of Vacuolar Aquaporin and H+-ATPase Related to Motor Cell Function in Mimosa pudica L

et al. 1997

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One of the most striking features of mature plant cells is the presence of a large central vacuole that can occupy more than 80% of the total cell volume. The constituents of the vacuole are mainly inorganic salts and water (Martinoia et al., 1981; Boller and Wiemken, 1986;Martinoia, 1992). The vacuole, therefore, enables the plant to attain a large size and surface area by accumulating salts from the environment that osmotically drive further water uptake, resulting in minimal energy expenditure for metabolite synthesis (Matile, 1987). Furthermore, the vacuole is also a temporary store for metabolites and nutrients and it plays an important role in cytosolic homeostasis (Matile, 1978(Matile, , 1987 Boller and Wiemken, 1986;Martinoia, 1992). In contrast to primary metabolites that are stored only temporarily in the vacuole, many compounds of secondary metabolism (Matile, 1987) or modified, potentially toxic

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“…Os eventos fisiológicos responsáveis pelos movimentos foliares em diferentes espécies de leguminosas têm sido correlacionados com características estruturais do pulvino, principalmente a existência de um arranjo estrutural que assegura mudanças celulares rápidas, além de características peculiares das células motoras e do sistema vascular que facilitam tanto a sua deformação, quanto o fluxo lateral de íons K + e de água (Satter et al 1970;Morse & Satter 1979;Campbell & Garber 1980;Fleurat-Lessard 1981;Satter & Galston 1981;Fleurat-Lessard & Roblin 1982;Fleurat-Lessard & Satter 1985;Moysset & Simón 1991).…”

Section: Introductionunclassified

Anatomia comparada do pulvino, pecíolo e raque de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

Rodrigues¹,

Machado

2004

Acta Bot. Bras.

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RESUMO -(Anatomia comparada do pulvino, pecíolo e raque de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae -Faboideae)). Em Pterodon pubescens, os pulvinos primário e secundário, órgãos responsáveis pelos movimentos foliares, apresentam peculiaridades estruturais em relação ao pecíolo e raque. Estas peculiaridades incluem cutícula mais espessa, córtex mais desenvolvido formado por células parenquimáticas de formas variáveis, sistema vascular em posição central, floema circundado por fibras septadas não lignificadas e medula parenquimática reduzida ou ausente. Pecíolo e raque apresentam córtex reduzido constituído por células parenquimáticas isodiamétricas, sistema vascular periférico, floema envolvido por calota de fibras gelatinosas e medula ampla. Compostos fenólicos foram detectados no vacúolo das células corticais dos pulvinos, enquanto que no córtex e medula do pecíolo e da raque foram observados amiloplastos em abundância e ausência de compostos fenólicos. Em geral, as características estruturais do pulvino de P. pubescens são comuns aos pulvinos das demais espécies de Fabaceae e têm sido relacionadas com a intensificação de trocas laterais de íons e água entre células do córtex e sistema vascular, além de proporcionar maior flexibilidade e capacidade de movimento desta região. Já as características do pecíolo e da raque conferem maior rigidez a estas estruturas foliares. Palavras-chave: anatomia, pecíolo, Pterodon pubescens, pulvino, raque ABSTRACT -(Comparative anatomy of pulvinus, petiole and rachis of Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae -Faboideae)). InPterodon pubescens the primary and secondary pulvini show structural peculiarities in relations of petiole and rachis. These peculiarities include thicker cuticule, more developed cortex with only parenchyma cells with irregular shape, central vascular tissues, presence of septate fibers around the phloem, and absent or reduced pith. Petiole and rachis show reduced cortex constituted by parenchyma isodiameters cells, peripheric vascular tissues surrounded by gelatinous fibers and pith. Phenolic compounds were detected inside vacuole of parenchyma cells of the pulvinus. Starch grains were observed in the parenchyma cells of petiole and rachis. The features of P. pubescens pulvinus are common to pulvini of others species of Fabaceae, and have been associated to the intensification of lateral changes of ion and water between cortical cells and vascular tissues, besides to provide more flexibility and movement capacity of this organ. On the other hand, the features of petiole and rachis give more rigidity to these leaves structures.

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Mechanisms of Control of Leaf Movements

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Anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

Anatomia e ultra-estrutura do pulvino primário de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

Increased Expression of Vacuolar Aquaporin and H+-ATPase Related to Motor Cell Function in Mimosa pudica L

Anatomia comparada do pulvino, pecíolo e raque de Pterodon pubescens Benth. (Fabaceae - Faboideae)

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