Development of the pollen in the Antarctic flowering plant Colobanthus quitensis [Kunth] Bartl.

• Autorzy: Gielwanowska I , Bochenek A. , Szczuka E.

Warianty tytułu

PL

Rozwoj pylku u antarktycznej rosliny naczyniowej Colobanthus quitensis [Kurth] Bartl.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl, produced two types very small bisexual flowers. In the Antarctic natural conditions chasmogamic and cleistogamic flowers most often form five stamina with short filaments. Two microsporangia with a three-layer wall form in the anther. Microspore mother cells, which develop into microspores after meiosis, form inside the microsporangium. Microsporocytes of Colobanthus quitensis are surrounded with a thick callose layer, the special wall. After meiosis, the callose wall is dissolved and microspores are released from the tetrad. The production of proorbicules, orbicules and peritapetal membrane, and the construction of a complex sporoderm with numerous apertural sites were observed. When microspore and pollen protoplasts underwent necrosis, probably as a result of temperature and osmotic stress, sporoderm layers formed around microspores, and the cell tapetum did not disintegrate. However, woody wall layers did not accumulate in endothecium cells.

PL

Colobanthus quitensis, jedyna dwuliścienna roślina kwiatowa rosnąca w ekstremalnie niesprzyjających warunkach antarktycznej strefy geobotanicznej, wykształca zróżnicowane, obupłciowe kwiaty; chasmogamiczne i kleistogamiczne. Kleistogamia jest tu indukowana niską temperaturą dużą wilgotnością powietrza i silnym wiatrem. W mikrosporangiach Colobanthus quitensis różnicowała się mała liczba mikrospor, co jest cechą typową dla gatunków z kleistogamią. Mikrosporocyty tworzyły bardzo grube kalozowe ściany specjalne. Nie było jednak kalozy w ścianie oddzielającej komórkę generatywną od wegetatywnej. W rozwoju pyłku Colobanthus quitensis zaobserwowano męską jednostkę rozrodczą ze zróżnicowanymi komórkami plemnikowymi. Mniejsza komórka zawierała przede wszystkim mitochondria, a większa głównie piastydy. Dojrzały pyłek wysypywał się z mikrosporangium lub kiełkował na miejscu. Obserwowano trójkomórkowe ziarna pyłku z łagiewkami wewnątrz otwartych pylników.

Słowa kluczowe

EN

plant physiology; pollen development; microsporogenesis; male gametophyte; vascular plant; tapetal cell; flowering plant; Colobanthus quitensis; Antarctic plant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2007
• Tom: 60
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.3-8,fig.,ref.

Twórcy

autor

Gielwanowska I

• University of Warmia and Mazury, Oczapowskiego 1A, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Bochenek A.

autor

Szczuka E.

Bibliografia

• Alberdi M., Bravo L.A., Gutiérrez A., Gidekel M., Corcuera L. J., 2002. Ecophysiology of Antarctic vascular plants. Physiol. Plant. 115: 479 - 486.
• Bednara J., 2003. Rola szkieletu cytoplazmatycznego w rozmnażaniu roślin. / Role of cytoskeleton in plants reproduction. Kosmos, 52(4): 469-479.
• Brown R. N. R., 1912. The problems of Antarctic plant life. Rep. Scient. Results Scott natn. antarct. Exped. 3: 1-20.
• Charzyńska M., Murigia M., Milanesi C., Cresti M. 1989. Origin of sperm cell association in the "male germ unit" of Brassica pollen. Protoplasma, 149: 1-4.
• Charzyńska M., Lewandowska E., 1990. Generative cell division and sperm cell association in the pollen grain of Sambucus nigra. Ann. Bot. 65: 685-689.
• Convey P., 1996. Reproduction of Antarctic flowering plants. Antarctic Sci., 8: 127 - 134.
• Dumas C., Knox R. B., Gaude T., 1985. The spatial association of the sperm cells and vegetative nucleus in the pollen grain of Brassica. Protoplasma, 124: 168-174.
• Edwards J. A., 1974. Studies in Colobanthus quitensis (Kunt) Bartl, and Deschampsia antarctica Desv: VI. Reproductive performance on Singy Island. Br. Antarct. Surv. Bull., 39: 67-86.
• Giełwanowska I., Bochenek A., Loro P., 2005. Biology of generative reproduction of Deschampsia antarctica: 181-195, L. Frey (Ed.), W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków.
• Giełwanowska I., 2005. Specyfika rozwoju antarktycznych roślin naczyniowych Colobanthus quitensis (Kurth) Bartl. i Deschampsia antarctica Desv. / Specific developmental characters of Antarctic vascular plants Colobanthus quitensis (Kurth) Bartl, i Deschampsia antarctica Desv.: 21-65, Wydawnictwa UWM, Olsztyn.
• Giełwanowska I., Szczuka E., Bochenek A., 2006. Zapylenie u antarktycznej rośliny naczyniowej Colobanthus quitensis (Kurth) Bartl. / Pollination in the Antarctic flowering plant Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl., ActaAgrobot. 59(1): 123-131.
• Greene D. M. i Holtom A., 1971. Studies in Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl, and Deschampsia antarctica Desv., III. Distribution, habitats and performance in the Antarctic botanical zone. British Antarctic Survey Bulletin, 26: 1-29.
• Heslop-Harrison J., Heslop-Harrison J.S., Heslop- Harrison Y., 1986. The comportment of the vegetative cell in the pollen and pollen tubes of Helleborus foetidus L.Ann. Bot. 58: 1-12.
• Holdgate M. W., 1964. Terrestial ecology in the maritime Antarctic. W: Carrick R., Holdgate M.W. and Prevost J., (Ed), Biologie antarctiqe: 181-194. Hermann, Paris.
• Holtom A., Green S. W., 1967. The growth and reproduction of Antarctic flowering plants. In: Smith J.E. organizer. A discussion on the terrestrial Antarctic ecosystem. Phil. Trans. R. Soc., Ser. B, 252, 777: 323-370.
• Mascarenhas J. P., 1989. The male gametophyte of flovering plants. The Plant Cell, 1: 657-664.
• McQuade H. A., Young-Rottler A. M., 1984. Observations on promeiocytes of wheat. Am. J. Bot. 71: 228-238.
• Pacini E., Franchi G. G., Bellani L. M. 1985. Pollen grain development in the olive (Olea europaea L.): ultrastructure and anomalies, In: Sexual reproduction in seed plants, ferns and mosses. Eds. M.T.M. Willemse , J.L. van Went., pp. 25-27, Pudoc, Wageningen.
• Pearse A. G. E., 1962. Histochemistry. Curchil B.T.D.: 444- 446, London.
• Reynolds E. S., 1963. The use of lead citrate of high pH as an electron - opaque stain in electron microscopy. J. Cell Biol. 17: 208-212.
• Rodkiewicz B., Śnieżko R., Fyk B., Niewęgłowska B., Tchórzewska D., 1996. Embriologia Angiospermae Rozwojowa i Eksperymentalna. / Develpmental and Experimental Embryology of Angiospermae: 34-163, Wyd. UMCS, Lublin.
• Russell S.D., 1984. Ultrastructure of the sperm of Plumbago zeylanica. II. Quantitative cytology and three-dimensional organization. Planta, 162: 385-391.
• Van Lammeren A. A. M., Keijzer C. J., Willemse M. T. M., Kieft H., 1985. Structure and function of the microtubular cytoskeleton during pollen development in Gasteria verrucosa (Mil.) M. Duval., Planta, 165: 1-11.
• Van Lammeren A. A. M., Bednara J., Willemse M. T. M., 1989. Organization of the actin cytoskeleton during pollen development in Gasteria verrucosa (Mill.) H. Duval visualized with rhodamine-phalloidin. Planta, 178: 531-539.