Micromorphology, anatomy and ultrastructure of nectaries in two types of flowers of Citrus limon cv. ‘Ponderosa’

• Autorzy: Konarska A. , Weryszko-Chmielewska E.

Warianty tytułu

PL

Mikromorfologia, anatomia i ultrastruktura nektarników w dwóch typach kwiatów Citrus limon cv. ‘Ponderosa’

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Trees of the genus Citrus can bloom all year round and are an abundant source of nectar for honey bees. Nectar production largely depends on nectary structure. The aim of this study was to investigate the structure of nectariferous tissues in hermaphrodite and functionally male flowers of the so-called Skierniewice lemon (Citrus limon cv. ‘Ponderosa’), which enjoys great popularity in Europe, using light microscopy as well as scanning and transmission electron microscopy. The nectary glands in both types of flowers differed in shape and size, but their structure and the pathways of nectar transport were similar. The intrastaminal nectary in the lemon flowers is composed of a massive ring-like located below the base of the ovary. Nectar is secreted through few modified stomata and probably through the microchannels in the cuticle. Numerous branches of vascular bundles, with phloem elements, penetrate the nectariferous tissue and reach the subepidermal layers. The high content of endoplasmic reticulum, vesicles and Golgi bodies in the nectary cells indicates that the nectar is transferred by granulocrine secretion. The intercellular transport of nectar occurs using two ways: the symplast and apoplast pathway. The different regions of the nectary function asynchronously.

PL

Kwitnące przez cały rok drzewa należące do rodzaju Citrus są obfitym zródłem nektaru dla pszczoły miodnej. Produkcja nektaru w znacznym stopniu zależy od struktury nektarnika. Celem pracy było zbadanie struktury tkanki nektarnikowej w obupłciowych i funkcjonalnie męskich kwiatach cenionej w Europie cytryny skierniewickiej (Citrus limon cv. ‘Ponderosa’) przy zastosowaniu mikroskopu świetlnego oraz elektronowego: skaningowego i transmisyjnego. Gruczoły nektarnikowe w dwóch typach kwiatów różniły się kształtem i wielkością, natomiast ich struktura i drogi transportu nektaru były podobne. Intrastaminalny nektarnik w kwiatach cytryny tworzy masywny pierścień zlokalizowany poniżej podstawy zalążni. Sekrecja nektaru odbywa się przez nieliczne zmodyfikowane aparaty szparkowe oraz prawdopodobnie przez mikrokanaliki w kutykuli. Liczne odgałęzienia wiązek przewodzących zawierających łyko przenikają tkankę nektaronośną i docierają do warstw subepidermalnych. Znaczna zawartość retikulum endoplazmatycznego, pęcherzyków i aparatów Golgiego w komórkach nektarnika wskazuje na „granulocrine” transfer nektaru. Międzykomórkowy transport nektaru odbywa się dwoma sposobami: symplastem i apoplastem. Różne rejony nektarnika funkcjonują asynchronicznie.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2016
• Tom: 15
• Numer: 6
• Opis fizyczny: p.87-96,fig.,ref.

Twórcy

autor

Konarska A.

• Department of Botany, Faculty of Horticultureand Landscape Architecture, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Weryszko-Chmielewska E.

• University of Life Sciences in Lublin, Lublin, Poland

Bibliografia

• Abedini, M., Movafeghi, A., Aliasgharpour, M., Dadpour, M.R. (2013). Anatomy and ultrastructure of the floral nectary in Peganum harmala L. (Nitrariaceae). Plant Spec. Biol., 28, 185–192.
• Antoń, S., Kamińska, M. (2015). Comparative floral spur anatomy and nectar secretion in four representatives of Ranunculaceae. Protoplasma,252(6), 1587–1601.
• Bernardello, G. (2007). A systematic survey of floral nectaries. In: Nectaries and nectar, Nicolson, S.W., Nepi, M., Pacini, E. (eds). Springer, Dordrecht, The Netherlands, pp. 19–128.
• Buzatto, C.R., Davies, K.L., Singer, R.B., Dos Santos, R.P., Van Den Berg, C. (2012). A comparative survey of floral characters in Capanemia Barb. Rodr. (Orchidaceae: Oncidiinae). Ann. Bot.,109, 135–144.
• Caris, P., Smets, E., De Coster, K. De Craene, L.R. (2006). Floral ontogeny of Cneorum tricoccon L. (Rutaceae). Plant Syst. Evol.,257, 223–232.
• Denisow, B., Masierowska, M., Antoń, S. (2015). Floral nectar production and carbohydrate composition and the structure of receptacular nectaries in the invasive plant Bunias orientalis L. (Brassicaceae). Protoplasma, 1–13. doi: 10.1007/s00709-015-0902-6
• Durkee, L.T., Gaal, D.J., Reisner, W.H. (1981). The floral and extra-floral nectaries of Passiflora. I. The floral nectary. Am. J. Bot., 68, 453–462.
• Fahn, A. (1952). On the structure of floral nectaries. Bot. Gaz., 113, 464–470.
• Fahn, A. (1979). Ultrastructure of nectaries in relation to nectar secretion. Am. J. Bot., 66, 977–985.
• Gaffal, K.P., Friedrichs, G.J., El-Gammal, S. (2007). Ultrastructural evidence for a dual function of the phloem and programmed cell death in the floral nectary of Digitalis purpurea. Ann. Bot., 87, 593–607.
• Gaffal, K.P., Heimler, W., El-Gammal, S. (1998). The floral nectary of Digitalis purpurea L., structure and nectar secretion. Ann. Bot., 87, 251–262.
• Giuliani, C., Bini, L.M., Lippi, M.M. (2012). Two structures and functions in the nectary of Frankincense tree (Boswellia sacra Flueck.). Flora,207, 74–79.
• Glauert, A.M. (1974). The high voltage electron microscope in biology. J. Cell Biol.,63, 717–748.
• Guardiola, J.L. (1997). Overview of flower bud induction, flowering and fruit set. In:Citrus flowering and fruit short course, Futch, S.H., Kender, W.J. (eds). Citrus Res. and Educat. Cent., Lake Alfred, FL, 5–21.
• Konarska, A. (2011). Flower nectary structure in Cornus alba L. Plant Syst. Evol.,291, 1–6. Konarska, A. (2014). Characteristics of flower nectaries of Hedera helix L. (Araliaceae). Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus,13, 109–122.
• Konarska, A. (2015). Comparison of the structure of floral nectaries in two Euonymus L. species (Celastraceae). Protoplasma,252, 901–910.
• Koteyeva, N.H. (2005). A novel structure type of plant cuticle. Dokl. Biol. Sci.,403, 272–274.
• Kowalkowska, A.K., Kostelecka, J., Bohdanowicz, J., Kapusta, M. Rojek, J. (2015). Studies on floral nectary, tepals’ structure, and gynostemium morphology of Epipactis palustris (L.) Crantz (Orchidaceae). Protoplasma,252, 321–333.
• Melo de, M.C., Borba, E.L., Paiva, E.A.S. (2010). Morphological and histological characterization of the osmophores and nectaries of four species of Acianthera (Orchidaceae: Pleurothallidinae). Plant Syst. Evol.,286, 141–151.
• Muller, L.L., Jacks, T.J. (1975). Rapid chemical dehydration of samples for electron microscopic examinations. J. Histochem. Cytochem.,23, 107–110.
• Nepi, M. (2007). Nectary structure and ultrastructure. In:Nectaries and nectar, Nicolson, S., Nepi, M., Pacini, E. (eds). Springer, Dordrecht, the Netherlands, pp. 129–166.
• Pieniążek, S.A. (1983). Na oknie kwitną cytryny. PWRiL, Warszawa. Pombal, E.C., Patrícia, L. Morellato, C. (2000). Differentiation of floral color and odor in two fly pollinated species of Metrodorea (Rutaceae) from Brazil. Plant Syst. Evol.,221, 141–156.
• Rachmilevitz, T., Fahn, A. (1973). Ultrastructure of nectaries of Vinca rosea L., Vinca major L. and Citrus sinensis Osbeck cv. Valencia and its relation to the mechanism of nectar secretion. Ann. Bot.,37, 1–9.
• Reynolds, E.S. (1963.) The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain for electron microscopy. J. Cell Biol.,17, 208–212.
• Rönnblom, E. (2003). Owoce egzotyczne. Dom Wyd. Bellona, Warszawa. Smets, E. (1986). Localization and systematic importance of the floral nectaries in the Magnoliatae (Dicotyledons). Bull. Jard. Bot. Nation. Belg.,56, 51–76.
• Smets, E.F., Decraene, L-P.R., Caris, P., Rudall, P.J. (2000). Floral nectaries in monocotyledons: distribution and evolution. In: Monocots: systematics and evolution, Wilson, K.L., Morrison, D.A. (eds). CSIRO, Melbourne, pp. 230–240.
• Souza, L.A., Mourão, K.S., Moscheta, I.S., Rosa, S.M. (2003). Morfologia e anatomia da flor de Pilocarpus pennatifolius Lem. (Rutaceae). Rev. Bras. Bot.,26, 175–184.
• Souza, L.A., Moscheta, I.S., Mouraõ, K.S.M., Rosa, S.M. (2004). Morphology and anatomy of the flower and anthesis of Metrodorea nigra ST. Hill. (Rutaceae). Braz. Arch. Biol. Techn., 47, 107–112.
• Spurr, A.R. (1969). A low-viscosity epoxy resin embedding medium for electron microscopy. J. Ultrastruct. Res.,26, 31–43.
• Stolar, J., Davis, A.R. (2010). Floral nectary structure, nectar production, and carbohydrate composition in the Lilium Asiatic hybrid ‘Trésor’. Botany,88, 185–205.
• Szweykowska, A., Szweykowski, J. (2003). Słownik botaniczny. Państ. Wyd. Wiedza Powszechna, Warszawa.
• Weryszko-Chmielewska, E., Chwil, M., Piotrowska, K., Czernec’kyj, M., Konopińska, A., Sulborska, A. (2003). Flowering biology of Ruta graveolens L. Annales UMCS, Sect. EEE, Horticultura, 13, 39–44.
• Weryszko-Chmielewska, E., Masierowska, M., Sulborska, A. (2001). Flowering biology, structure of nectaries and nectar production in two Dictamnus albus L. cultivars. Acta Horticult. (ISHS), 561, 131–135.
• Xiao, M. (2000). Developmental anatomy of the floral nectary in Citrus reticulata Blanco cv. Tangerine. J. Fujian Agric. Univ.,30, 427–432.
• Zini, L.M., Solís, S.M., Ferrucci, M.S. (2014). Anatomical and developmental studies on floral nectaries in Cardiospermum species: an approach to the evolutionary trend in Paullinieae. Plant Syst. Evol.,300, 1515–1523.