Comparative leaf anatomy and micromorphology of the Chilean Myrtaceae: Taxonomic and ecological implications

The family Myrtaceae in Chile comprises 26 species in 10 genera. The species occur in a diverse rangeof environments including humid temperate forests, swamps, riparian habitats and coastal xeromorphicshrublands. Most of these species are either endemic to Chile or endemic to the humid temperate forestsof Chile and Argentina. Although many taxa have very restricted distributions and are of conservationconcern, little is known about their biology and vegetative anatomy. In this investigation, we describe andcompare the leaf anatomy and micromorphology of all Chilean Myrtaceae using standard protocols forlight and scanning electron microscopy. Leaf characters described here are related to epidermis, cuticle,papillae, stomata, hairs, mesophyll, crystals, secretory cavities and vascular system. Nearly all the specieshave a typical mesophytic leaf anatomy, but some species possess xerophytic characters such as doubleepidermis, hypodermis, pubescent leaves, thick adaxial epidermis and straight epidermal anticlinal walls,which correlate with the ecological distribution of the species. This is the first report on leaf anatomyand micromorphology in most of these species. We identified several leaf characters with potential tax-onomic and ecological significance. Some combinations of leaf characters can reliably delimitate genera,while others are unique to some species. An identification key using micromorphological and anatomicalcharacters is provided to distinguish genera and species.

Drought adaptation of stay-green sorghum is associated with canopy development, leaf anatomy, root growth, and water uptake

Stay-green sorghum plants exhibit greener leaves and stems during the grain-filling period under water-limited conditions compared with their senescent counterparts, resulting in increased grain yield, grain mass, and lodging resistance. Stay-green has been mapped to a number of key chromosomal regions, including Stg1, Stg2, Stg3, and Stg4, but the functions of these individual quantitative trait loci (QTLs) remain unclear. The objective of this study was to show how positive effects of Stg QTLs on grain yield under drought can be explained as emergent consequences of their effects on temporal and spatial water-use patterns that result from changes in leaf-area dynamics. A set of four Stg near-isogenic lines (NILs) and their recurrent parent were grown in a range of field and semicontrolled experiments in southeast Queensland, Australia. These studies showed that the four Stg QTLs regulate canopy size by: (1) reducing tillering via increased size of lower leaves, (2) constraining the size of the upper leaves; and (3) in some cases, decreasing the number of leaves per culm. In addition, they variously affect leaf anatomy and root growth. The multiple pathways by which Stg QTLs modulate canopy development can result in considerable developmental plasticity. The reduction in canopy size associated with Stg QTLs reduced pre-flowering water demand, thereby increasing water availability during grain filling and, ultimately, grain yield. The generic physiological mechanisms underlying the stay-green trait suggest that similar Stg QTLs could enhance post-anthesis drought adaptation in other major cereals such as maize, wheat, and rice.

Comparative leaf anatomy and morphology of some neotropical Rutaceae: Pilocarpus Vahl and related genera

Previous anatomical studies have been restricted to the foliar aspects of Pilocarpus. However, no anatomical studies analyzing the foliar aspects of Pilocarpus in relation to related genera have been carried out. Therefore, the aim of this study was to identify characters for future taxonomic and phylogenetic studies in Rutaceae, particularly in Pilocarpus, and to discuss the characteristics associated with the simple or compound leaf condition for the group. The petiole and the leaf blade of 14 neotropical Rutaceae species were analyzed, and the following characteristics were observed in all leaves studied: stomata on both surfaces; secretory cavities, including mesophyll type; camptodromous-brochidodromous venation pattern; and free vascular cylinder in the basal region of the petiole. Additional promising characters were identified for future taxonomic and phylogenetic studies in the Rutaceae family, especially for the Pilocarpus genera.

Leaf anatomy of rubber-tree clones

A seringueira é uma planta de fácil reconhecimento por ser lenhosa, de porte mediano a grande, que apresenta um padrão característico de desfolha e reenfolhamento e, sobretudo, pela produção de látex. O objetivo do trabalho foi efetuar um estudo anatômico e morfológico foliar, comparando os clones RRIM 600 e GT 1 de seringueira &91;Hevea brasiliensis (Wild. ex Adr. de Juss.) Muell.- Arg&93;, desenvolvidos sob as mesmas condições edáficas e climáticas, para obtenção de informações que possam fornecer subsídios para correlações com dados fisiológicos e também diferenciar os clones em relação ao conteúdo de fibras, espessamento de tecidos do parênquima paliçádico e do parênquima lacunoso, caracterização anatômica do pecíolo, número e tamanho de estômatos e fornecer dados referentes a morfologia foliolar. Foram realizadas secções transversais na região do mesófilo, nervura central e pecíolo, seguindo-se os métodos usuais de preparação de lâminas permanentes. Foram realizadas análises biométricas de extensões de tecidos dos parênquimas paliçádico e lacunoso e contagem do número de células do parênquima lacunoso. Paralelamente foram realizadas análises biométricas para aferições de estômatos. Não houve diferenças para a altura das células epidérmicas, altura e número de camadas do parênquima lacunoso e para o comprimento e para a maior largura do limbo foliolar. Porém houve variação para a espessura das células do parênquima paliçádico, sendo que GT 1 apresentou maior espessura em relação a RRIM 600. GT1 apresentou maior número de estômatos em relação a RRIM 600, porém com menor tamanho. GT1 apresentou maior diâmetro da nervura central da folha e do pecíolo e maior quantidade de fibras de esclerênquima que RRIM 600.

Leaf anatomy as a contribution to the taxonomy of Salacioideae N.Hall, ex Thorne & Reveal (Celastraceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Carbon isotope composition and leaf anatomy as a tool to characterize the photosynthetic mechanism of Artemisia annua L.

Leaves of Artemisia annua L. are a plentiful source of artemisinin, a drug with proven effectiveness against malaria. The aim of this study was to classify the photosynthetic mechanism of A. annua through studies of the carbon isotope composition (δ 13C) and the leaf anatomy. A. annua presented a δ 13C value of - 31.76 ± 0.07, which characterizes the plants as a typical species of the C3 photosynthethic mechanism, considering that the average δ 13C values for C3 and C4 species are -28 and -14, respectively. The leaf anatomy studies were consistent with the δ 13C results, where, in spite of the existence of parenchymatic cells forming a sheath surrounding the vascular tissue, the cells do not contain chloroplasts or starch. This characteristic is clearly different from that of the Kranz anatomy found in C4 species.

Pimenta pseudocaryophyllus (Gomes) L. R. Landrum (Myrtaceae): stem and leaf anatomy of a medicinal plant

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico(CNPq)

Wood and leaf anatomy of Copaifera langsdorffii dwarf trees

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Leaf anatomy of rubber-tree clones

A seringueira é uma planta de fácil reconhecimento por ser lenhosa, de porte mediano a grande, que apresenta um padrão característico de desfolha e reenfolhamento e, sobretudo, pela produção de látex. O objetivo do trabalho foi efetuar um estudo anatômico e morfológico foliar, comparando os clones RRIM 600 e GT 1 de seringueira &91;Hevea brasiliensis (Wild. ex Adr. de Juss.) Muell.- Arg&93;, desenvolvidos sob as mesmas condições edáficas e climáticas, para obtenção de informações que possam fornecer subsídios para correlações com dados fisiológicos e também diferenciar os clones em relação ao conteúdo de fibras, espessamento de tecidos do parênquima paliçádico e do parênquima lacunoso, caracterização anatômica do pecíolo, número e tamanho de estômatos e fornecer dados referentes a morfologia foliolar. Foram realizadas secções transversais na região do mesófilo, nervura central e pecíolo, seguindo-se os métodos usuais de preparação de lâminas permanentes. Foram realizadas análises biométricas de extensões de tecidos dos parênquimas paliçádico e lacunoso e contagem do número de células do parênquima lacunoso. Paralelamente foram realizadas análises biométricas para aferições de estômatos. Não houve diferenças para a altura das células epidérmicas, altura e número de camadas do parênquima lacunoso e para o comprimento e para a maior largura do limbo foliolar. Porém houve variação para a espessura das células do parênquima paliçádico, sendo que GT 1 apresentou maior espessura em relação a RRIM 600. GT1 apresentou maior número de estômatos em relação a RRIM 600, porém com menor tamanho. GT1 apresentou maior diâmetro da nervura central da folha e do pecíolo e maior quantidade de fibras de esclerênquima que RRIM 600.

Leaf micromorphology and anatomy of Myrceugenia rufa (Myrtaceae): An endemic coastal shrub of north-central Chile

Species of fleshy-fruited Myrtaceae are generally associated with humid environments and their vegetative anatomy is mainly mesophytic. Myrceugenia rufa is an endemic and rare species from arid zones of the coast of central Chile and there are no anatomical studies regarding its leaf anatomy and environmental adaptations. Here we describe the leaf micromorphology and anatomy of the species using standard protocols for light and scanning electron microscopy. The leaf anatomy of M. rufa matches that of other Myrtaceae, such as presence of druses, schizogenous secretory ducts and internal phloem. Leaves of M. rufa exhibit a double epidermis, thick cuticle, abundant unicellular hairs, large substomatal chambers covered by trichomes and a dense palisade parenchyma. Leaf characters of M. rufa confirm an anatomical adaptation to xerophytic environments.

Aluminum in corn plants: influence on growth and morpho-anatomy of root and leaf

A toxicidade do alumínio (Al) é um dos fatores mais limitantes para a produtividade. Esta pesquisa foi realizada para avaliar a influência do Al, em solução nutritiva, na altura de plantas, no peso da matéria seca e nas alterações morfoanatômicas de raízes e folhas de milho (Zea mays L.). O experimento foi conduzido em casa de vegetação com tratamentos constituídos de cinco doses de Al (0; 25; 75; 150; e 300 µmol L-1) e seis repetições. As soluções foram constantemente aeradas e o pH foi ajustado a 4,3, inicialmente. A matéria seca da parte aérea e das raízes e a altura das plantas diminuíram significativamente com o aumento da concentração de Al. As raízes de plantas de milho cultivadas em soluções com Al tiveram seu crescimento inibido e apresentaram menos raízes laterais e desenvolvimento do sistema radicular inferior, em comparação com as das plantas-controle. As folhas das plantas crescidas em soluções que continham 75 e 300 µmol L-1 de Al não apresentaram muita diferença anatômica em relação às das plantas-controle. A bainha da folha das plantas exposta ao Al apresentou epiderme uniestratificada revestida por uma fina camada de cutícula e as células da epiderme e do córtex foram as que menos se desenvolveram. No feixe vascular, o metaxilema e protoxilema não tinham paredes secundárias, e o diâmetro de ambos foi muito menor quando comparado com os das plantas-controle.

Comparison of leaf morphology and anatomy among Malva sylvestris (gerânio-aromático), Pelargonium graveolens (falsa-malva) and Pelargonium odoratissimum (gerânio-de-cheiro)

Malva sylvestris é comumente confundida com Pelargonium graveolens e Pelargonium odoratissimum devido às semelhanças na morfologia foliar. As folhas de M. sylvestris possuem antocianinas com propriedades citotóxicas, antiinflamatória, antitumoral e antioxidante já comprovadas cientificamente. As folhas de P. odoratissimum apresentam óleo essencial com propriedades antibacteriana e espasmolítica, e o óleo essencial da folha de P. graveolens possui atividade antimicrobiana e antifúngica. O objetivo deste estudo foi analisar morfo-anatomicamente as folhas destas espécies, apontando diferenças que possam ser utilizadas para esclarecer controvérsias na sua utilização como planta medicinal. Com a finalidade de se comparar anatomicamente a estrutura de cada planta, as amostras foram observadas por Microscopia de Luz e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A anatomia foliar entre as espécies foi bem distinta. Malva sylvestris apresentou tricomas do tipo capitado, estrelado e tector, além de drusas e células mucilaginosas. A distinção entre P. graveolens e P. odoratissimum foi observada em relação aos tricomas. Ambas as espécies apresentaram tricomas glandulares e tectores, sendo que P. graveolens se diferencia pela maior altura dos tricomas tectores e menor quantidade destes em relação ao P. odoratissimum. Este trabalho permitiu constatar diferenças anatômicas, auxiliando na taxonomia e classificação entre estas espécies.