Micromorphology of Rosa rugosa Thunb. petal epidermis secreting fragrant substances

• Autorzy: Sulborska A. , Weryszko-Chmielewska E. , Chwil M.

Warianty tytułu

PL

Mikromorfologia epidermy płatków Rosa rugosa Thunb. wydzielającej substancje zapachowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The intensely fragrant flowers of the Rosa rugosa Thunb. have been applied in medicine, and food and cosmetic industries. The species is cultivated for production of rose essential oil (Oleum Rosae) from its flowers. R. rugosa petals secrete the largest quantities of essential oil. The aim of the study was to identify the characteristics of the epidermis of both sides of the petal and to observe whether adaxial and abaxial epidermal cells can secrete essential oil. The investigations were conducted using light and scanning electron microscopy. The analyses were focused on petal thickness and characteristics of the mesophyll. The study has demonstrated that only adaxial epidermal cells form conical papillae covered by massive cuticular striae. The surface of the papillae displayed remnants of a secretory substance. In turn, the inner walls of the abaxial epidermal cells were flat and covered by a striated cuticle, which exhibited various striation patterns. Fragrant substances stored under the cuticle caused local stretching thereof and disappearance of striation. The results of our observations allow a statement that the cells of the adaxial and abaxial epidermis of R. rugosa petals differ in terms of the structure and they secrete fragrant substances.

PL

Intensywnie pachnące kwiaty Rosa rugosa Thunb. znalazły zastosowanie w lecznictwie, przemyśle spożywczym i kosmetycznym. Dla uzyskania olejku różanego (Oleum Rosae) z kwiatów prowadzone są uprawy krzewów tego gatunku. Najwięcej olejku emitują płatki R. rugosa. Celem badań było określenie charakterystycznych cech epidermy obu stron płatka oraz stwierdzenie, czy komórki adaksjalnej i abaksjalnej epidermy mogą emitować olejek eteryczny. Badania przeprowadzono przy zastosowaniu mikroskopii świetlnej i skaningowej elektronowej. Zwrócono uwagę na grubość płatków i cechy charakterystyczne mezofilu. Z badań wynika, że tylko komórki adaksjalnej epidermy tworzą stożkowate papille pokryte masywnymi prążkami kutykularnymi. Na powierzchni papilli obserwowano pozostałości wydzieliny. Natomiast zewnętrzne ściany komórek abaksjalnej epidermy były płaskie, ale również pokryte prążkowaną kutykulą, która wykazywała różne wzory. Gromadzone pod kutykulą substancje zapachowe powodowały lokalne jej rozciąganie i zanik prążkowanych wzorów. Wyniki naszych obserwacji upoważniają do stwierdzenia, że komórki górnej i dolnej epidermy płatków R. rugosa różnią się budową i emitują substancje zapachowe.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2012
• Tom: 65
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.21-27,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sulborska A.

• Department of Botany, University of Life Sciences, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Weryszko-Chmielewska E.

autor

Chwil M.

Bibliografia

• A n c e n s ã o L . , P a i s M. S . 1998. The leaf capitates trichomes of Leonotis leonurus: Histochemistry, ultrastructure, and secretion. Ann. Bot. 81: 263–271.
• Ber goug noux V., C a i s s a r d J - C ., Ju l l i en F. , Ma g n a r d J - L . , S c a l l ie t G., C o ck J.M., Hu g u e n e y P. , Ba u d i n o S ., 2007. Both the adaxial and abaxial epidermis layers of the rose petal emit volatile scent compounds. Planta. DOI 10.1007/s00425-007-0531-1.
• Br u u n H.H. 2005. Biological flora of the British Isles. J. Ecol. 93: 441–470.
• Br u u n H.H. 2006. Prospects for biocontrol of invasine Rosa rugosa. BioControl, 51: 141–181. DOI 10.1007/s10526-005-6757-6.
• Do b s o n H . E .M. , B e r g s t r öm G. , G r o t h I . 1990. Differences in fragrance chemistry between flower parts of Rosa rugosa Thunb. (Rosaceae). Israel J. Bot. 39: 143–156.
• E s a u K. 1973. Anatomia roślin. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa. (in Polish).
• Ev e r t R . F. 2006. Esau’s Plant Anatomy. Meristems, cells, and tissues of the plant body: their structure, function, and development. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey.
• Feng L -G. , C he n C . , Sheng L -X., L i u P. , Ta o J. , S u J - L . , Z h a o L -Y., 2010. Comparative analysis of headspace volatile of Chinese Rosa rugosa. Molecules, 15, 8390–8399. DOI: 10.3390/molecules15118390.
• Ha r a t ym W. , We r y s z k o - C hm i e l ews k a E ., 2012. The ecological features of flowers and inflorescences of two species of the genus Petasites Miller (Asteraceae). Acta Agrobot. 65(2): 37–46.
• Ha s h i d o k o Y. 1996. The phytochemistry of Rosa rugosa. Phytochemistry, 43: 535–549. http://dx.doi.org/10. 1016/0031-9422(96)00287-7
• Kay Q.O.N., Daoud H.S., Stirton C.H. 1981. Pigment distribution, light reflection and cell structure in petals. Bot. J. Linn. Soc. 83: 57–83. http://dx.doi.org/10.1111/j.1095-8339.1981.tb00129.x
• Ko h lmü n z e r S . 1998. Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. Państwowe Zakłady Wydawnictw Lekarskich, Warszawa. (in Polish).
• Ma r i n e l l i J . 2006. Wielka Encyklopedia Roślin. Świat Książki, Bertelsmann Media sp. z o.o., Warszawa. (in Polish).
• Och i r S., I sh ii K., Pa rk B., Ma t suta T. , N i s h i z awa M ., K a n a z awa T. , F u n a k i M ., Yama g i s h i T. 2010. Botanical origin of Mei-giu Hua (petal of Rosa species). J. Nat. Med. 64: 409–416.
• R i e d e r e r M. , S c h r e i b e r L . 2001. Protecting against water loss: Analysis of the barrier properties of plant cuticles. J. Exp. Bot. 52: 2023–2032. http://dx.doi.org/10.1093/jexbot/52.363.2023
• Ru t k ows k i L . 2008. Klucz do oznaczania roślin naczyniowych Polski niżowej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. (in Polish).
• S zwe y k ows k a A . , S zwe y k ows k i J . 2003. Słownik botaniczny. Wiedza Powszechna, Warszawa. (in Polish).
• Vo g e l S . 1990. The role of scent glands in pollination. The National Science Foundation, Washington, D.C.
• We r y s z k o - C hm i e l ews k a E . C hwi l M. 2010. Ecological adaptations of the floral structures of Galanthus nivalis L. Acta Agrobot. 63 (2): 41–49.
• We r ys z ko -Chmi e l ewsk a E ., C hwi l M ., S awi d i s T. 2007. Micromorphology and histochemical traits of staminal osmophores in Asphodelus aestivus Brot. flower. Acta Agrobot. 60 (1): 13–23.
• Wh i t n ey H .M., C h i t t k a L . , B r u c e T. J. A ., G love r B. J . 2009. Conical epidermal cells allow bees to grip flowers and increase foraging efficiency. Curr. Biol. 19: 948–953. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2009.04.051Wh i t n ey H .M., B e n n e t t K .M.V., D o r l i ng M.,
• Sa n d b ach L. Pr i n c e D., Ch i t t ka L. , Gl o v e r B. J . 2011. Why do so many petals have conical epidemis cells? Ann. Bot. 108: 609–616.

Uwagi

Rekord w opracowaniu