Potassium-linked Chloride Fluxes during Rhythmic Leaf Movement of Albizzia julibrissin

Abstract

Transverse sections of Albizzia pulvinules were examined with an electron microprobe to determine ion fluxes associated with turgorcontrolled leaflet movements. K+ and Cl-concentrations are high in the flexor and low in the extensor region of closed pulvini. Both ions migrate out of the flexor and into the extensor during opening as previously described for K+. The distribution of these elements is significantly correlated in each phase of the rhythmic cycle examined, but only 50 to 60% of the ionic charge of potassium is balanced by chloride. This value increases to 65 to 85% if one considers only the mobile fraction of the potassium.The increase in concentration of both ions in the extensor region precedes the decrease in the flexor, thus indicating that there must be a storage reservoir for K+ and Cl-. The inner cortex is suggested as such a reservoir, and plasmodesmata are discussed as a probable pathway for ion movement.

Circadian Rhythmicity in Excised Samanea Pulvini

“…Relatively little K+ is lost to the bathing solution during this time (18), supporting the view expressed elsewhere (12,17) that K+ and Cl-might migrate in a closed system, such as cell-to-cell movements through plasmodesmata in the symplast.…”

“…These early events might involve control of ion movements. In Samanea and Albizzia, K+ (13)(14)(15), Cl- (17), and transmembrane potential (10) are regulated by phytochrome and high intensity white light, the latter possibly acting via the same blue absorbing flavoprotein that appears to regulate rhythmic phasing in Neurospora (7,11). A blue absorbing pigment regulates leaflet opening in Albizzia (2,6) and probably in Samanea (3).…”

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

“…Estas células no pulvino se caracterizam por uma polaridade estrutural evidenciada pela localização do núcleo na parte apical e dos amiloplastos na parte basal e, de acordo com FleuratLessard (1981), não intervêm no movimento do pulvino, mas sim na percepção da gravidade. A presença de cristais de oxalato de cálcio é comum na endoderme de plantas com movimentos seismonásticos mais lentos ou imperceptíveis (Schrempf et al 1976, Morse & Satter 1979, não sendo relatados para pulvinos com movimentos seismonásticos rápidos característicos de Mimosa pudica (Fleurat-Lessard 1988). A ocorrência de amiloplastos juntamente com cristais de oxalato de cálcio na endoderme foi igualmente observada em Robinia pseudoacacia L. (Moysset & Simón 1991), uma espécie com movimentos nictinásticos e rítmicos em resposta a luz.…”

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

“…A camada cortical mais interna dos pulvinos é uma endoderme típica (Schrempf et al 1976;Morse & Satter 1979;Fleurat-Lessard & Roblin 1982;Moysset & Simón 1991), e segundo alguns autores (FleuratLessard 1988, Chang et al 2001) não intervém diretamente no movimento do pulvino, mas sim na percepção da gravidade. Presença unicamente de amiloplastos nesta camada é característica de pulvinos com movimentos rápidos, como os de M. pudica; já, a ocorrência simultânea de cristais de oxalato de cálcio e de amiloplastos, conforme observado em P. pubescens, é característica de pulvinos de plantas com movimentos mais lentos ou imperceptíveis (Schrempf et al 1976;Morse & Satter 1979).…”

“…Presença unicamente de amiloplastos nesta camada é característica de pulvinos com movimentos rápidos, como os de M. pudica; já, a ocorrência simultânea de cristais de oxalato de cálcio e de amiloplastos, conforme observado em P. pubescens, é característica de pulvinos de plantas com movimentos mais lentos ou imperceptíveis (Schrempf et al 1976;Morse & Satter 1979).…”