Endothelium - obrona i wsparcie dla woreczka zalążkowego

• Authors: Łukasz Piosik

Title variants

EN

Endothelium - protection and support for embryo sac

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Endothelium jest tkanką zlokalizowaną w zalążkach gatunków, należących głównie do rodziny Asteraceae. Otacza rozwijający się gametofit żeński (woreczek zalążkowy), a w wyniku zapłodnienia - zarodek oraz bielmo, odżywiając je i izolując od miękiszowych komórek integumentu zalążka. Endothelium rozwija się zwykle z komórek epidermy wewnętrznego integumentu (tapetum integumentalne), aczkolwiek u niektórych gatunków, tkanka ta formowana jest z komórek ośrodka (tapetum rzekome). Proces inicjacji powstawania endothelium jest zróżnicowany i zależy od gatunku oraz określonej fazy rozwoju gametofitu żeńskiego. Jednowarstwowe lub wielowarstwowe, dojrzałe tapetum, może otaczać woreczek zalążkowy na całej jego długości lub tylko częściowo tj. w rejonach biegunowych lub między-biegunowych. Ultrastruktura komórek endothelium wskazuje na ich merystematyczny oraz sekrecyjny charakter, objawiający się obecnością dużego, centralnie położonego jądra komórkowego, gęstej cytoplazmy, licznych cystern siateczki śródplazmatycznej oraz diktiosomów. Komórki endothelium zlokalizowane w bezpośrednim kontakcie z woreczkiem zalążkowym, mogą być pokryte grubą warstwą kutykuli, a u niektórych gatunków także kalozą. Merystematyczny charakter tej tkanki może objawiać się poprzez wysoką aktywność podziałową (indukowaną np. krzyżowaniem międzygatunkowym), która może prowadzić do obkurczania się woreczka zalążkowego, a także do ograniczania przestrzeni dla rozwijającego się zarodka mieszańcowego. Dodatkowo, u niektórych gatunków, w wyniku krzyżowania oddalonego, obserwowano rozwój somatycznych zarodków z komórek endothelium. Niniejsza praca, ukazuje zróżnicowanie struktury, cech oraz funkcji endothelium, tkanki która odżywia i ochrania, ale która może mieć także istotny udział w degeneracji zarówno zarodków jak i całych woreczków zalążkowych.

EN

Endothelium is localized in ovules of species that are mainly representatives of the Asteraceae family. It surrounds the growing female gametophyte (embryo sac), after fertilization - developing the embryo and endosperm, nourishing and separating them from the parenchyme cells of the integument. Endothelium usually develops from cells of the innermost layer of the integument (integumentary tapetum) but in some species, it is formed from the nucellus (pseudo tapetum). The onset of endothelium formation is differentiated and depends on the species and the specified phase of female gametophyte development. Mature tapetum as a single or multilayer may surround the embryo sac fully or in some species only partly (at poles or in interpolar regions). The ultrastructure of endothelium cells reveal their meristematic and secretory character, manifested by a large central nucleus, dense cytoplasm, a high content of a rich endoplasmatic reticulum and diktiosomes. The cells of the tapetum which are in direct contact with the embryo sac may be covered with a thick layer of cuticule and in some species with callose. The meristematic nature of this structure, as displayed in some species, enables it to intensively proliferate after interspecific crosses, thus restraining the stretching of the embryo sac together with the growing hybrid embryos. In some cases after wide crosses, from the endothelial cells somatic embryos may develop. This paper shows a high diversity of structure, functions and traits of endothelium - the tissue which nourishes and defends embryos and whole embryo sacs, but which can also contribute to their degeneration.

• Journal: Kosmos
• Year: 2013
• Volume: 62
• Issue: 4
• Pages: 607-614

Dates

published

2013

Contributors

author

Łukasz Piosik

• Zakład Botaniki Ogólnej Instytut Biologii Eksperymentalnej Wydział Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza Umultowska 89, 61-679 Poznań, Polska

References

• Agarwal S., Gupta S. C., 1976. Insoluble polysaccharides in Foeniculum ovules. Curr. Sci. 45, 194-196.
• Arekal G. D., 1963. Embryological studies in Canadian representatives of the tribe Rhinantae, Scrophulariaceae. Can. J. Bot. 41, 267-303.
• Bhaduri P. N., 1935. Studies on the female gametophyte in Solanaceae. J. Indian. Soc. 14, 133-178.
• Copeland L. O., McDonald M. B., 2001. Principles of seed science and technology. 4th edition. Kluwer Academic Publishers, Norwell.
• Engell K., Petersen G. B. 1977. Integumentary and endothelial cells of Bellis perennis. Morphology and histochemistry in relation to the developing embryo sac. Bot. Tidskrift. 71, 237-244.
• Esser K., 1963. Bildund und abbau von callose in den samenanlagen der Petunia hybrida. Z. Bot. 51, 32-51.
• Gotelli M. M., Galati B. G., Medan D., 2008. Embryology of Helianthus annuus (Asteraceae). Ann. Bot. Fennici. 45, 81-96.
• Johansen D. A., 1950. Plant Embryology. Chronica Botanica, Waltham.
• Johri B. M., Vasil I. K., 1956. The embryology of Ehretia laevis Roxb. Phytomorhology 6, 134-143.
• Jones H. A., 1927. Pollination an life history studies of lettuce. Hilgardia 2, 225-279.
• Joshi A. C., Venkateswarlu J., 1936. Embryological studies in the Lythraceae. Proc. Indian. Acad. Sci. 3B, 377-400.
• Kapil R. N., Tiwari S. C., 1978. The integumentary tapetum. Bot. Rev. 44, 457-490.
• Lersten N., 2004. Flowering Plant Embryology. Wiley-Blackwell, Hoboken.
• Maheswari D. H., Pullaiah T., 1976. Embryological investigations in the Melampodinae. I. Melampodium divaricatum. Phytomorphology 26, 77-86.
• Masand P., Kapil R. N., 1966 Nutrition of the embryo sac and embryo - a morphological approach. Phytomorphology 16, 158-175.
• Misra S., 1964. Floral morphology of the family Compositae. II. Development of the seed and fruit in Flavaria rependa. Bog. Mag. Tokyo 77, 290-296.
• Nagl W., 1962. Uber endopolyploidie, restitiutons kernbildung und kernstruckturen im suspensor von angiospermen und einer gymnosperme. Ost. Bot. Z. 109, 431-494.
• Newcomb W., 1973. The development of the embryo sac of sunflower Helianthus annuus before fertilization. Can J. Bot. 51, 863-878.
• Plisko M. A., 1971. An electron microscopic investigation of the characteristic features of megagametogenesis in Calendula officinalis L. Bot. Zhur. 56, 582-597.
• Redei G. P., 1970. Arabidopsis thaliana (L.) Henyh: A review of the genetics and plant biology. Bibliographia genetica 20, 151.
• Reisner L., Fischer R. L., 1993. The ovule and the embryo sac. Plant Cell 5, 1291-1301.
• Rodkiewicz B. (red.), 1996. Embriologia Angiospermae - rozwojowa i eksperymentalna. Skrypt, Wydawnictwo UMCS. Lublin.
• Sage T. L., Price M. V., Waser M. W., 2006. Self-sterility in Idomopsis aggregate (Polemoniaceae) is due to prezygotic ovule degeneration. Amer. J. Bot. 93, 254-262.
• Sangduen N., Kreitner G. L., Sorensen E. L., 1983. Light and electron microscopy of embryo development in an annual x perennial Medicago species crosses. Can. J. Bot. 61, 1241-1257.
• Satina S., Rappaport J., Blakeslee A. F., 1950. Ovular tumors connected with incombatible crosses in Datura. Am. J. Bot. 37, 576-586.
• Savchenko M. E., 1960. Anomalies in the structure of angiosperms ovules. Dokl. Akad. Nauk. SSSR (Bot. Sci. Sec.) 130, 15-17.
• Sin S., Yeung E.C., Chye M., 2006. Down regulation of Solanum americanum genes encoding proteinase inhibitor II causes defective seed development. Plant J. 45, 58-70.
• Steffen K., 1955. Kern- und Nucleolenwachstum bei endomitotischer Poliploidisierung. (Ein Beitrag zur karyologishen Anatomie von Pedicularis palustris L.). Planta 45, 379-394.
• Swamy B. G. L., Krishnamurthy K. V., 1970. On the so called endothelium in the monocotyledons. Phytomorphology 20, 262-269.
• Takao S., 1966. Embryo sac development in Impatiens balsamina. Bot. Mag. Tokyo. 79, 437-446.
• Tanaka R., Watanabe K., 1972. Embryological studies in Chrysanthemum makinoi and its hybrid crossed with hexaploid Ch.japonense. Jour. Sci. Hiroshima Univ., Ser. B. Div.2 (Botany) 14, 75-84.
• Webb M. C., Gunning B. E. S., 1991. Embryo sac development in Arabidopsis thaliana. Sex. Plant Reprod. 3, 244-256.