Estudio anatómico para la especie endémica en peligro de...
1
Estudio anatómico para la especie endémica en peligro de extinción Goetzea elegans (Solanaceae) Merced Alejandro Amelia 1 , Sachéz Santana Bárbara 2 1 Herbario UPRRP, Universidad de Puerto Rico-Río Piedras, San Juan, Puerto Rico 00931. [email protected] 2 Departamento de Biología, Universidad de Puerto Rico-Mayagüez, Mayagüez, Puerto Rico 00981-9012. [email protected] Introducción Goetzea elegans Wydler está enlistada como especie en peligro de extinción desde 1985; este género tiene solo dos especies, G. elegans endémica a Puerto Rico y la otra endémica a República Dominicana. Por su estatus muchos trabajos sobre la especie están enfocados en la descripción y preservación de la misma, estos son principalmente en taxonomía y ecología. También hay estudios sistemáticos que tratan de resolver la controversia de su clasificación. Goetzea ha sido clasificada en diferentes familias desde su descripción, incluyendo una con su propio nombre; en el presente está clasificada en la subfamilia Goetzeoideae, con otras especies antillanas y suramericanas en las Solanaceae (Santiago-Valentín & Olmstead, 2003). Los estudios anatómicos sobre está especie son de la hoja (Vales & Fuentes, 1990; Zona, 1989) y del tallo leñoso (Carlquist, 1988) listado en Santiago-Valentín & Olmstead (2003). Los estudio anatómicos han sido utiles para clarificar las relaciones filogenéticas y son necessarios para entender las interacciones complejas que occurren entre los organismos y su ambiente. El objetivo de este estudio fue describir la anatomía de las partes vegetativas y reproductivas de G. elegans. Materiales y Métodos Conclusiones Goetzea elegans presenta una anatomía similar a otras dicotiledoneas y solanaceas; por ejemplo la hoja mesomórfica, los tallos herbáceos con haz vascular continuo y médula, la raíz y los tallos herbáceos con parénquima con almidón. Las parénquima que almacenan almidón fueron identificadas por el tinte rojo de la safranina. Las capas externas de células de los pétalos y del fruto se reconocieron como parénquima de almacenaje por las vacuolas prominentes, probablemente conteniendo carotenoides u otro pigmento anaranjado. La combinación de tintes de safranina y “Fast-green”, fue seleccionado porque produce un contraste entre tejidos; la safranina tiñe paredes lignificadas y el “Fast-green” actua como un tinte base. Goetzea elegans tiene otras caractererísticas interesantes como los cristales en forma de estrella o drusas entre el mesofilo de las hojas, diferentes tipos de tricomas en el ápice, el capullo de flor, el ovario y los frutos; estas características han sido relacionadas a las Solanaceae. Trabajos futuros pueden usar esta información para hacer una descripción más completa de la planta y mejorar las estrategias para la conservación y ayudarnos a entender mejor su relación con otras especies. Estas descripciones y resultados pueden ser usados en la enseñanza de biología o botánica; como una especie endémica en peligro de extinción es pertinente y útil para la enseñanza integrando varias diciplinas de botánica y ecología. Bibliografía Jensen, W. A. 1962. Botanical Histochemistry: principles and practice. W.H.Freeman and Company. US. Johansen, D.A. 1940. Plant microtechnique. McGraw-Hill Book Company, New York. 523 pp. Lioger H.A. 1995. Descriptive Flora of Puerto Rico and Adjacent Island. Vol. IV. Editorial de la Universidad de Puerto Rico. San Juan, PR. Miner E. 1999. Arboles y plantas en peligro de extinción en Puerto Rico. 2 nd ed. First Book Publishing of P.R. Santiago-Valentín, E. and R. Olmstead. 2003. Phylogenetics of the Antillean Goetzeoideae (Solanaceae) and their relationships whitin the Solanaceae based on chloroplast and ITS DNA sequence data. Systematic Botany 28(2). 452-460. Zona,S. 1989. Leaf anatomy of the Goetzeaceae. Aliso 12; 303-312. Agradecimientos Agradecemos al Centro de Microscopía del Departamento de Biología de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez por el uso de las facilidades y materiales. Al Dr. Carlos A. Muñoz por la enseñanza, entrenamiento, supervision y correcciones. A Omar Monsegur por ayudar durante las preparaciones y por sus sugerencias. A Marcos Caraballo y al Dr. Eugenio Santiago por facilitarnos parte de la literatura. A. Merced desea agradecer a CREST-CATEC por el apoyo económico para la presentación del cartel. Colectar partes de Goetzea elegans del Invernadero de Biología -Mayagüez. Las partes colectadas fueron: hojas, tallos herbáceos y leñosos, yema apical, raices, fores (capullos y maduras), frutos y semillas. Fijación Glutaraldehído 2% Paraformaldehído 2% en PBS .1 molar a pH of 7.2 24-48 hours Buffer Deshidratación seriada en etanol TBA Infltración en parafna Seccionar en micrótomo Montar en bloques Solidifcación Incrustación Tallo leñoso Tinción con Safranina y “Fast green” Montaje con resina Examinar los especimenes bajo el microscopio usando campo claro (y luz polarizada), Nomarski y Fluorescencia. Microfotografía y procesamiento de imagenes. Preparación de laminillas Protocolo de Infltración Resultados A B D E C G H F ep. c. c s x en. x al. ph c. mx. al. x p v.b. px. ep. co. per. v x2 x.r. v.ca. x2 x1 ph A B C D G F H K I J E pe. x a pi. p x ep t a v.b. p.s. po. s.t. l.p. po. ep. v.b. ep. v p pe. pi. st. se. a t ep. p ov. o r v.b. sg. A B E C D F G H I a.m. t t l.p. s t pc g.m. pd. te pr end s p s p. p p t t p Figura 1. Sección transversal de la hoja. A. Bajo luz polarizada los cristales fueron identificados como drusas (d), epidermis (ep.) y dos tipos de mesófilo, de empalisada (m.p.) y esponjoso (m.e.). B. Drusas magnificadas a 60X. C.& D. Haz vascular con engrosamiento anillado (a) de los vasos (v) del xylema (x). C en fluorescencia y D en Nomarski. A. D. B. C. ep. p.m. x r v s.m. d d r x s.m. p. Figura 2. Sección transversal de la raíz (A-C), tallo herbáceo (D-F) y leñoso (G-H). A. Raíz con epidermis (ep.) y estela (s). B. Fluorescencia mostrando floema (ph), xylema (x) y parenquima de almacenaje de almidón (al). C. Nomarski mostrando la corteza (c), endodermis (en), xylema (x) y floema (ph). D. Tallo herbáceos con haz vascular (v.b.) y médula. E. Nomarski. F. Metaxylema (mx) y protoxylema (px). G. Tallo leñoso con epidermis (ep), colenquimas (co), peridermis (per), xylema secundario (x2), rayos xylema (x.r.) y vasos (v). H. Fluorescencia mostrando cambium vascular (v.ca.), xylema primario (x1) y secundario (x2). Figura 3. Sección transversal y longitudinal de la flor. A. Capullo mostrando pétalos (pe), anteras (a) y pistilo (pi). B. & C. Petalos con xylema, epidermis, parénquima (p) y tricomas (t). D. Antera mostrando haz vascular (v.b.), sacos de polen (p.s.). E. Antera en Nomarski, polen (po.) y tejido esteril (s.t.). F. Antera en fluorescencia con epidermis y parenquima lignificada (l.p.) G. Haz vascular en Nomarski. H. Antera con haz vascular en fluorescencia. I. Óvulo, 20x. J. Ovario de flor madura con tricomas y parénquima (p). K. Sección longitudinal de capullo joven mostrando todas las partes, sepalos (se), petalos (pe), anteras (a), pistilo (pi), estilo (st), estigma (sg) y el ovario superior (ov) con óvulos; y dos haces vasculares (v.b.) en el receptáculo (r). Figura 4. Sección longitudinal de la yema apical, sección transversal de la semilla y las capas externas del fruto. A. Yema apical del tallo mostrando meristemo apical (a.m.) y primordios foliares (l.p.) cubiertos con tricomas (t). B. Yema apical con parénquima que contienen almidón (al), en Nomarski. C. Yema apical mostrando protodermis (pd.), procambio (pc), tejido fundamental (g.t.) y tricomas (t) en fluorescencia. D. Semillas con testa (te), pericarpo (pr), y endocarpo (end). E. Semillas con parénquima (p) con almidón (al) en Nomarski. F. Capa externa del fruto en fluorescencia. G. & H. Capa externa del fruto mostrando parénquima (p) con vacuolas prominentes y tricomas (t). I. Capa externa del fruto mostrando parénquima de almacenaje (p) en fluorescencia. m.es. m.p. a a f al f al al
Transcript of Estudio anatómico para la especie endémica en peligro de...
Estudio anatómico para la especie endémica en peligro de extinción Goetzea elegans (Solanaceae)
Merced Alejandro Amelia1, Sachéz Santana Bárbara2 1Herbario UPRRP, Universidad de Puerto Rico-Río Piedras, San Juan, Puerto Rico 00931. [email protected]
2Departamento de Biología, Universidad de Puerto Rico-Mayagüez, Mayagüez, Puerto Rico 00981-9012. [email protected]
Introducción
Goetzea elegans Wydler está enlistada como especie en peligro de extinción desde 1985; este género tiene solo dos especies, G. elegans endémica a Puerto Rico y la otra endémica a República Dominicana. Por su estatus muchos trabajos sobre la especie están enfocados en la descripción y preservación de la misma, estos son principalmente en taxonomía y ecología. También hay estudios sistemáticos que tratan de resolver la controversia de su clasificación. Goetzea ha sido clasificada en diferentes familias desde su descripción, incluyendo una con su propio nombre; en el presente está clasificada en la subfamilia Goetzeoideae, con otras especies antillanas y suramericanas en las Solanaceae (Santiago-Valentín & Olmstead, 2003). Los estudios anatómicos sobre está especie son de la hoja (Vales & Fuentes, 1990; Zona, 1989) y del tallo leñoso (Carlquist, 1988) listado en Santiago-Valentín & Olmstead (2003). Los estudio anatómicos han sido utiles para clarificar las relaciones filogenéticas y son necessarios para entender las interacciones complejas que occurren entre los organismos y su ambiente. El objetivo de este estudio fue describir la anatomía de las partes vegetativas y reproductivas de G. elegans.
Materiales y Métodos
Conclusiones
Goetzea elegans presenta una anatomía similar a otras dicotiledoneas y solanaceas; por ejemplo la hoja mesomórfica, los tallos herbáceos con haz vascular continuo y médula, la raíz y los tallos herbáceos con parénquima con almidón. Las parénquima que almacenan almidón fueron identificadas por el tinte rojo de la safranina. Las capas externas de células de los pétalos y del fruto se reconocieron como parénquima de almacenaje por las vacuolas prominentes, probablemente conteniendo carotenoides u otro pigmento anaranjado. La combinación de tintes de safranina y “Fast-green”, fue seleccionado porque produce un contraste entre tejidos; la safranina tiñe paredes lignificadas y el “Fast-green” actua como un tinte base. Goetzea elegans tiene otras caractererísticas interesantes como los cristales en forma de estrella o drusas entre el mesofilo de las hojas, diferentes tipos de tricomas en el ápice, el capullo de flor, el ovario y los frutos; estas características han sido relacionadas a las Solanaceae. Trabajos futuros pueden usar esta información para hacer una descripción más completa de la planta y mejorar las estrategias para la conservación y ayudarnos a entender mejor su relación con otras especies. Estas descripciones y resultados pueden ser usados en la enseñanza de biología o botánica; como una especie endémica en peligro de extinción es pertinente y útil para la enseñanza integrando varias diciplinas de botánica y ecología.
Bibliografía
Jensen, W. A. 1962. Botanical Histochemistry: principles and practice. W.H.Freeman and Company. US.Johansen, D.A. 1940. Plant microtechnique. McGraw-Hill Book Company, New York. 523 pp.Lioger H.A. 1995. Descriptive Flora of Puerto Rico and Adjacent Island. Vol. IV. Editorial de la Universidad de Puerto Rico. San Juan, PR.Miner E. 1999. Arboles y plantas en peligro de extinción en Puerto Rico. 2nd ed. First Book Publishing of P.R.Santiago-Valentín, E. and R. Olmstead. 2003. Phylogenetics of the Antillean Goetzeoideae (Solanaceae) and their relationships whitin the Solanaceae based on chloroplast and ITS DNA sequence data. Systematic Botany 28(2). 452-460.Zona,S. 1989. Leaf anatomy of the Goetzeaceae. Aliso 12; 303-312.
Agradecimientos
Agradecemos al Centro de Microscopía del Departamento de Biología de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez por el uso de las facilidades y materiales. Al Dr. Carlos A. Muñoz por la enseñanza, entrenamiento, supervision y correcciones. A Omar Monsegur por ayudar durante las preparaciones y por sus sugerencias. A Marcos Caraballo y al Dr. Eugenio Santiago por facilitarnos parte de la literatura. A. Merced desea agradecer a CREST-CATEC por el apoyo económico para la presentación del cartel.
Colectar partes de Goetzea elegans del Invernadero de Biología -Mayagüez.
Las partes colectadas fueron: hojas, tallos herbáceos y leñosos, yema apical, raices, fores (capullos y maduras), frutos y semillas.
Fijación Glutaraldehído 2% Paraformaldehído
2% en PBS .1 molar a pH of 7.2
24-48 hours
Buffer
Deshidratación seriada en etanol
TBA
Infltración en parafna
Seccionar en micrótomo
Montar en bloques
Solidifcación
Incrustación
Tallo leñoso
Tinción con Safranina y “Fast green”
Montaje con resina
Examinar los especimenes bajo el microscopio usando campo claro (y luz polarizada), Nomarski y Fluorescencia. Microfotografía y procesamiento de imagenes.
Preparación de laminillasProtocolo de Infltración
Resultados
A B
D E
C
G H
F
ep.
c. c
sx
en.
x
al.
ph
c.
mx.
al.
xp
v.b.
px.
ep. co.per.
v
x2
x.r.
v.ca.
x2x1
ph
A B C
D
G
F
H
K
I
J
E
pe.
x
a
pi.p
x
ep t
av.b.
p.s. po. s.t.
l.p.
po.
ep.
v.b.
ep.
v
p
pe.
pi.st.
se.a
tep.
p
ov.
o
r
v.b.
sg.
A B
E
C
D F
G H I
a.m.t
tl.p.
s
t
pc
g.m.
pd.
te
pr
end
sp
s
p.
p
p
tt
pFigura 1. Sección transversal de la hoja.
A. Bajo luz polarizada los cristales fueron identificados como drusas (d), epidermis (ep.) y dos tipos de mesófilo, de empalisada (m.p.) y esponjoso (m.e.). B. Drusas magnificadas a 60X. C.& D. Haz vascular con engrosamiento anillado (a) de los vasos (v) del xylema (x). C en fluorescencia y D en Nomarski.
A.
D.
B.
C.
ep.
p.m.
x
r
v
s.m. d
d
r
x
s.m.
p.
Figura 2. Sección transversal de la raíz (A-C), tallo herbáceo (D-F) y leñoso (G-H).
A. Raíz con epidermis (ep.) y estela (s). B. Fluorescencia mostrando floema (ph), xylema (x) y parenquima de almacenaje de almidón (al). C. Nomarski mostrando la corteza (c), endodermis (en), xylema (x) y floema (ph). D. Tallo herbáceos con haz vascular (v.b.) y médula. E. Nomarski. F. Metaxylema (mx) y protoxylema (px). G. Tallo leñoso con epidermis (ep), colenquimas (co), peridermis (per), xylema secundario (x2), rayos xylema (x.r.) y vasos (v). H. Fluorescencia mostrando cambium vascular (v.ca.), xylema primario (x1) y secundario (x2).
Figura 3. Sección transversal y longitudinal de la flor.
A. Capullo mostrando pétalos (pe), anteras (a) y pistilo (pi). B. & C. Petalos con xylema, epidermis, parénquima (p) y tricomas (t). D. Antera mostrando haz vascular (v.b.), sacos de polen (p.s.). E. Antera en Nomarski, polen (po.) y tejido esteril (s.t.). F. Antera en fluorescencia con epidermis y parenquima lignificada (l.p.) G. Haz vascular en Nomarski. H. Antera con haz vascular en fluorescencia. I. Óvulo, 20x. J. Ovario de flor madura con tricomas y parénquima (p). K. Sección longitudinal de capullo joven mostrando todas las partes, sepalos (se), petalos (pe), anteras (a), pistilo (pi), estilo (st), estigma (sg) y el ovario superior (ov) con óvulos; y dos haces vasculares (v.b.) en el receptáculo (r).
Figura 4. Sección longitudinal de la yema apical, sección transversal de la semilla y las capas externas del fruto.
A. Yema apical del tallo mostrando meristemo apical (a.m.) y primordios foliares (l.p.) cubiertos con tricomas (t). B. Yema apical con parénquima que contienen almidón (al), en Nomarski. C. Yema apical mostrando protodermis (pd.), procambio (pc), tejido fundamental (g.t.) y tricomas (t) en fluorescencia. D. Semillas con testa (te), pericarpo (pr), y endocarpo (end). E. Semillas con parénquima (p) con almidón (al) en Nomarski. F. Capa externa del fruto en fluorescencia. G. & H. Capa externa del fruto mostrando parénquima (p) con vacuolas prominentes y tricomas (t). I. Capa externa del fruto mostrando parénquima de almacenaje (p) en fluorescencia.
m.es.
m.p.
a
a
f al
f
al
al
