Comparative structure of the osmophores in the flower of Stanhopea graveolens Lindley and Cycnoches chlorochilon Klotzsch (Orchidaceae)

• Autorzy: Anton S. , Kaminska M. , Stpiczynska M.

Warianty tytułu

PL

Porównanie budowy osmoforów w kwiatach Stanhopea graveolens Lindley i Cycnoches chlorochilon Klotzsch (Orchidaceae)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The structure of the osmophores in Stanhopea graveolens and Cycnoches chlorochilon was studied by means of light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The scent glands are located in the basal part of the labellum. The surface of the osmophores is wrinkled or rugose, which increases the area of fragrance emission. On the surface of the epidermis, remnants of secretion are noticeable in S. graveolens, but these are absent in C. chlorochilon. The osmophore tissue is composed of secretory epidermal cells and several layers of subepidermal parenchyma, and it is supplied by vascular bundles that run in ground parenchyma. The secretory cells have large nuclei, a dense cytoplasm with numerous ER profiles, lipid droplets, and plastids with a substantial amount of starch, which are probably involved in the synthesis of volatile substances. In the cell walls of the osmophore cells, numerous pits with plasmodesmata occur that are likely to take part in symplastic transport of the scent compounds. The structure of the osmophores is similar in both investigated species. Both S. graveolens and C. chlorochilon are pollinated by euglossine bees, and such similarity results from adaptation to effective scent emission and attraction of pollinators.

PL

W niniejszej pracy badano strukturę osmoforów w kwiatach Stanhopea graveolens Lindley oraz Cycnoches chlorochilon Klotzsch wykorzystując mikroskopię świetlną (LM), skaningową elektronową (SEM) oraz transmisyjną elektronową (TEM). Gruczoły wydzielające zapach zlokalizowane są u podstawy warżki. Powierzchnia osmoforów jest pomarszczona lub brodawkowata, co ułatwia emisję substancji zapachowych. W SEM na powierzchni epidermy u S. graveolens widoczne są pozostałości wydzieliny, natomiast u C. chlorochilon pomimo tego, że wydzielina pokrywa warżkę świeżych kwiatów, to w SEM nie jest widoczna. Tkanka osmoforowa jest utworzona z komórek wydzielniczych epidermy oraz kilku warstw subepidermalnych komórek miękiszowych i jest zaopatrywana przez wiązki przewodzące zlokalizowane w miękiszu zasadniczym. Komórki wydzielnicze mają duże jądro, gęstą cytoplazmę, ER, krople lipidowe oraz plastydy z ziarnami skrobi. W ścianach komórek osmoforów znajdują się liczne jamki z plazmodesmami, które przypuszczalnie biorą udział w symplastycznym transporcie związków zapachowych. Osmofory badanych gatunków mają bardzo podobną budowę anatomiczną. Zarówno S. graveolens jak i C. chlorochilon są zapylane przez pszczoły Euglossine, natomiast podobieństwa w strukturze ich osmoforów wynikają z przystosowania do efektywnego wydzielania zapachu, a tym samym skutecznego zwabiania zapylaczy.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2012
• Tom: 65
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.11-22,fig.,ref.

Twórcy

autor

Anton S.

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

autor

Kaminska M.

autor

Stpiczynska M.

Bibliografia

• Aliscioni S.S., Torretta J.P., Bello M.E., Galati B.G., 2009. Elaiophores in Gomesa bifolia (Sims) M.W. Chase & N.H. Williams (Oncidiinae: Cymbidieae: Orchidaceae): structure and oil secretion. Ann. Bot. 104: 1141-1149.
• Amela García M.T., Galati B.G., Hoc P.S., 2007. Ultrastructure of the corona of scented and scentless flowers of Passiflora spp. (Passifloraceae). Flora 202: 302-315.
• Ascensãno L., Francisco A., Cotrim H., Pais M.S., 2005. Comparative structure of the labellum in Ophrys fusca and O. lutea (Orchidaceae). Am. J. Bot. 92: 1059-1067.
• Bechtel H., Cribb P., Launert E., 1980. Orchideenatlas: Die Kulturorchideen, Lexikon der wichtigsten Gattungen und Arten. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart. (in German)
• Curry K.J., 1987. Initiation of terpenoid synthesis in osmophores of Stanhopea anfracta (Orchidaceae): a cytochemical study. Am. J. Bot. 74: 1332-1338.
• Curry K.J., McDowell L.M., Judd W.S., Stern W.L., 1991. Osmophores, floral features, and systematics of Stanhopea (Orchidaceae). Am. J. Bot. 78: 610-623.
• Davies K.L., Stpiczyńska M., 2012. Comparative labellar anatomy of resin-secreting and putative resin-mimic species of Maxillaria s.l. (Orchidaceae: Maxillariinae). Bot. J. Linn. Soc. – in press. Dressler R.L., 1982. Biology of the orchid bees (Euglossini). Ann. Rev. Ecol. Syst. 13: 373-394.
• Dressler R.L., 1993. Phylogeny and classification of the Orchid family. Press Syndicate of the University of Cambridge, Cambridge.
• Jensen W.A., 1962. Botanical histochemistry: principles and practice. WH Freeman, San Francisco. 408 pp.
• Kocyan A., Endress P.K., 2001. Floral structure and development and systematic aspects of some ‘lower’ Asparagales. Plant Syst. Evol. 229: 187-216.
• Lanegnheim J.H., 2003. Plant resin, chemistry, evolution, ecology and ethnobotany. Timber Press, Portland-Cambridge. Martini P., Schlindwein C., Montenegro A., 2003. Pollination, flower longevity, and reproductive biology of Gongora quinquenervis Ruíz and Pavón (Orchidaceae) in an Atlantic forest fragment of Pernambuco, Brazil. Plant Biol. 5: 495-503.
• de Melo 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.
• Nepi M., Ciampolini F., Pacini E., 1996. Development and ultrastructure of Cucurbita pepo nectaries of male flower. Ann. Bot. 78: 95-104.
• Pansarin L.M., Castro M., Sazima M., 2009. Osmophore and elaiophores of Grobya amherstiae (Catasetinae, Orchidaceae) and their relation to pollination. Bot. J. Linn. Soc. 159: 408-415.
• Pemberton R.W., Wheeler G.S., 2006. Orchid bees don’t need orchids: evidence from the naturalization of orchid bee in Florida. Ecol. 87: 1995-2001.
• Płachno B.J., Świątek P., Szymczak G., 2010. Can a stench be beautiful? – Osmophores in stem-succulent stapeliads (Apocynaceae-AsclepiadoideaeCeropegieae-Stapeliinae). Flora, 205: 101-105.
• Riederer M., 2006. Biology of the plant cuticle. (In): Riederer M., Müller C. (eds.), Biology of the plant cuticle. Blackwell Publishing.
• Reynolds E.S., 1963. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy. J. Cell Biol. 17: 208-213.
• Stern W.L., Curry K.J., Pridgeon A.M., 1987. Osmophores of Stanhopea (Orchidaceae). Am. J. Bot. 74: 1323-1331.
• Stpiczyńska M., 1993. Anatomy and ultrastructure of osmophores of Cymbidium tracyanum Rolfe(Orchidaceae).ActaSoc.Bot.Pol.62:5-9.
• Stpiczyńska M., 2001. Osmophores of the fragrant orchid Gymnadenia conopsea L. (Orchidaceae). Acta Soc. Bot. Pol.70: 91-96.
• Stpiczyńska M., Davies K.L., Gregg A., 2007. Elaiophore diversity in three contrasting members of Oncidiinae (Orchidaceae). Bot. J. Linn. Soc. 155: 135-148.
• Stpiczyńska M., Davies K.L., 2008. Elaiophore structure and oil secretion in flowers of Oncidium trulliferum Lindl. and Ornithophora radicans (Rchb.f.) Garay & Pabst (Oncidiinae: Orchidaceae). Ann. Bot. 101: 375-384.
• Stpiczyńska M., Davies K.L., Kamińska M., 2011. Comparative structure of the nectary spur in selected species of Aeridinae (Orchidaceae). Ann. Bot. 107: 327-345.
• van der Cingel N.A., 2001. An atlas of Orchid pollination – America, Africa, Asia and Australia. A. A. Balkema Publishers, Rotterdam.
• Vogel S., 1990. The role of scent glands in pollination. The National Science Foundation, Washington, D.C.
• Weryszko-Chmielewska E., Chwil M., Sawidis T., 2007. Micromorphology and histochemical traits of staminal osmophores in Asphodelus aestivus Brot. flower. Acta Agrobot. 60: 13-23.
• Weryszko-Chmielewska E., Chwil M., 2010. Ecological adaptations of the floral structures of Galanthus nivalis L. Acta Agrobot. 63: 41-49.
• Wiemer A.P., More M., Benitez-Vieyra S., Cocucci A.A., Raguso R.A., Sersic A.N., 2009. A simple floral fragrance and unusual osmophore structure in Cyclopogon elatus (Orchidaceae). Plant Biol. 11: 506-514.
• Williams N.H., Whitten W.M., 1983. Orchid floral fragrances and male euglossine bees: methods and advances in the last sesquidecade. Biol. Bull. 164: 355-395.

Uwagi

Rekord w opracowaniu