Ultraestructure and cytochemistry of colleters in Apocynaceae

• Main Author: Ribeiro, Josiana Cristina
• Other Authors: Demarco, Diego
• Format: Others
• Language: en
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Apocynaceae; Citoquímica; Coléteres foliares; Cytochesmistry; Foliar colleters; Modo de liberação; Processo secretor; Release mode; Secretory process
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-12122017-171646/

The colleters of Apocynaceae are glands related to different types of protection of vegetative and floral meristems through the production of mucilage or a mixture of many different compounds. Although several anatomical papers have shown histological and histochemical aspects of colleters of the family, almost nothing is known about the secretory process of the cells of this gland. In this paper we studied two types of colleters that occur in the family: what produces exclusively mucilaginous secretion and what produces mucilage and lipophilic compounds, being analyzed in two species for each type of colleter. The secretory epidermis of the colleters of Allamanda schottii and Blepharodon bicuspidatum presents a large amount of dictiosomes and endoplasmic reticulum, a dispersed vacuoma composed of small vacuoles with fibrilar osmiophilic material, leucoplasts with large amount of starch and few thylakoids, as well as large mitochondria. The mode of secretion release is granulocrine and the exudate crosses the cuticle without breaking it by projections of pectin reaching the surface. The secretory cells of the colleters of Mandevilla splendens and Peplonia axillaris have completely different ultrastructure and secretion from those of Allamanda schottii and B. bicuspidatum. Plastids and mitochondria are observed, as well as a profusion of dictiosomes and their vesicles in association with the rough endoplasmic reticulum near the cell membrane. The secretion is mainly observed in the cisterns and vesicles of the trans face of the dictiosomes, indicating the production of a great amount of mucilage. The mechanism of secretion release is also granulocrine, but the secretion is temporarily accumulated in a large periplasmic space before crossing the cell wall and the cuticle. Two distinct patterns of secretion production and release were found in the colleters of Apocynaceae that are related to the composition of the secretion and not to the group to which the species analyzed belong. Although the colleters in the family are histologically similar, the present paper demonstrates a metabolic and subcellular variability until then unknown to the group === Os coléteres de Apocynaceae são glândulas relacionadas a diferentes tipos de proteção de meristemas vegetativos e florais através da produção de mucilagem ou uma mistura de muitos compostos distintos. Apesar de vários trabalhos anatômicos terem demonstrado aspectos histológicos e histoquímicos de coléteres da família, não se sabe quase nada sobre o processo secretor das células desta glândula. Neste trabalho estudamos dois tipos de coléteres que ocorrem na família: o que produz secreção exclusivamente mucilaginosa e o que produz mucilagem e compostos lipofílicos, sendo analisada em duas espécies para cada tipo de coléter. A epiderme secretora dos coléteres de Allamanda schottii e Blepharodon bicuspidatum apresenta grande quantidade de dictiossomos e retículo endoplasmático, um vacuoma disperso composto por pequenos vacúolos com material osmiofílico fibrilar, leucoplastos com grande quantidade de amido e poucos tilacóides, além de mitocôndrias grandes. O modo de liberação da secreção é granulócrino e o exsudato atravessa a cutícula sem rompê-la por meio de projeções de pectina que alcançam a superfície. As células secretoras dos coléteres de Mandevilla splendens e Peplonia axillaris possuem ultraestrutura e secreção e completamente distintos dos de Allamanda schotti e B. bicuspidatum. Observam-se plastídeos e mitocôndrias, além de uma profusão de dictiossomos e de suas vesículas em associação ao retículo endoplasmático rugoso próximo à membrana plasmática. A secreção é principalmente observada nas cisternas e vesículas da face trans dos dictiossomos, indicando a produção de grande quantidade de mucilagem. O mecanismo de liberação da secreção também é granulócrino, mas a secreção é temporariamente acumulada em um amplo espaço periplasmático, antes de atravessar a parede celular e a cutícula. Dois padrões distintos de produção e liberação da secreção foram encontrados nos coléteres de Apocynaceae que estão relacionados à composição da secreção e não ao grupo ao qual as espécies analisadas pertencem. Embora os coléteres na família sejam histologicamente semelhantes, o presente trabalho demonstra uma variabilidade metabólica e subcelular até então desconhecida para o grupo