Eliana Noguera-Savelli1, Thirza Ruiz2 y Damelis Jáuregui2
1 Fundación Instituto Botánico de Venezuela Dr. Tobías Lasser. Avenida Salvador Allende, Plaza Venezuela, Caracas, Dtto. Capital. Postgrado de Botánica Agrícola, Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. noguerae@ucv.ve
2 Instituto de Botánica Agrícola, Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay, Edo. Aragua, Venezuela. ruizt@agr.ucv.ve, jaureguid@agr.ucv.ve
COMPENDIO
Se estudió la morfología del polen de nueve especies de Loasaceae que crecen en Venezuela con el objetivo de determinar caracteres polínicos de valor diagnóstico. Para definir el tamaño y forma de los granos, se realizó el procedimiento tradicional de acetólisis, presentándose granos prolato-esferoidales, subprolatos y prolatos. La ornamentación de la exina se observó al microscopio electrónico de barrido obteniendo tres tipos: microequinada, estriadoreticulada y birreticulada. La mayoría de las especies presentan granos tricolporados, pudiéndose encontrar también granos tricolpados.
PALABRAS CLAVE: Exina, Polen, Loasaceae, Venezuela.
ABSTRACT
The pollen morphology of nine species of Loasaceae that grow in Venezuela was studied with the objective to determine the characters of value diagnosis. The traditional procedure of acetolysis was made in order to obtain the grain sizes and forms, showing prolate-spheroidal, subprolate and prolate grains. The ornamentation obtaining exina was observed in the scanning electron microscopy obtaining three types: microechinate, striato-reticulate and bireticulate. Most of the species present tricolporate grains, being able to also find grains tricolpate.
KEY WORDS: Exina, Pollen, Loasaceae, Venezuela.
]]> INTRODUCCIÓNLa familia Loasaceae está constituida por 20 géneros y cerca de 325 especies, en su mayoría hierbas y arbustos, distribuidos principalmente en América (Weigend 2003), sólo dos géneros crecen fuera del continente, Kissenia en África y Plakothira en las islas Marquesas en Polinesia. Las Loasaceae están constituidas por cuatro subfamilias: Gronovioideae, Loasoideae, Mentzelioideae y Petalonichoideae. Esta familia se caracteriza entre otros aspectos por la presencia de iridoides, compuestos de interés farmacológico para el tratamiento del cáncer y del HIV (Mølgaard et al. 2001). Especies como Klaprothia fasciculata, Gronovia scandens L. y Mentzelia aspera L. son utilizadas en la medicina popular (Catalano et al. 1995, Avendaño 1999).
Son muy pocos los trabajos de palinología realizados en la familia Loasaceae. Erdtman (1952) señaló que el polen de esta familia es tricolporado, usualmente prolato, con la sexina tan gruesa como la nexina y reticulados. Aventisian (1975) observó el polen de 30 especies representativas de las subfamilias Loasoideae, Mentzelioideae y Gronovioideae y lo caracterizó tomando en cuenta para ello los engrosamientos de la exina a lo largo del colpo y de la endoapertura. Poston y Nowicke (1990) examinaron el polen de 45 especies de la familia, describiendo a los granos como tricolporados con tectum reticulado, estriado o con una combinación de ambos tipos de escultura. Asimismo, señalaron que existen diferencias morfológicas entre el polen de tres géneros de Gronovioideae: Gronovia, Cevallia y Fuertesia respecto del resto de Loasaceae.
En 1993, los autores antes citados realizaron el estudio palinológico de la subfamilia Gronovioideae. Quiroz-García et al. (1994), caracterizaron los granos de polen de Gronovia scandens y Mentzelia aspera que crecen en la Chamela, México, indicando que el polen es tricolporado en ambas, esférico para Gronovia y prolato para Mentzelia.
Recientemente, García de Albano y Slanis (2006) describieron los granos de polen de las especies de Mentzelia que crecen en Argentina, encontrando que los parámetros que les permitieron identificar las especies son: tamaño de lúmenes, tipo de estrías y el tamaño promedio de los granos.
El objetivo de este trabajo fue contribuir al conocimiento de la micromorfología del grano de polen y examinar posibles caracteres de valor diagnóstico de las nueve especies de Loasaceae presentes en Venezuela: Gronovia scandens L., Klaprothia fasciculata (K. Presl) Poston, Klaprothia mentzelioides Kunth, Nasa lindeniana (Urb. & Gil.) Weigend, Nasa perijensis (Weigend) Weigend, Nasa triphylla (Juss.) Weigend subsp. papaverifolia (Kunth) Weigend, Nasa venezuelensis (Steyerm.) Weigend, Mentzelia aspera L., y Mentzelia scabra Kunth subsp. chilensis (Gay) Weigend. Es importante destacar que de las especies anteriormente citadas, G. scandens, K. fasciculata, K. mentzelioides, M. aspera y M. scabra subsp. chilensis, tienen amplia distribución en América.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los granos de polen se extrajeron de flores de material seco depositado en los herbarios F, MERC, MERF, MY, MYF y PORT (Tabla I), así como de material fresco colectado en diferentes zonas de Venezuela. Se seleccionaron botones florales próximos a la antesis, para evitar que los granos de polen a estudiar estuviesen mezclados con granos de otras especies según lo indicado por Peña y Saralegui (1982). Los granos de polen se sometieron a acetólisis (Erdtman 1969).
Las láminas preparadas se observaron al microscopio óptico. Se determinó el eje polar (P) y el diámetro ecuatorial (E) en 30 granos por especie, para ello se utilizó un microscopio equipado con un ocular micrometrado. Estas mediciones se hicieron sobre polen acetolizado con excepción de dos especies cuyo material fue muy escaso: N. venezuelensis, medido en el MEB y K. mentzelioides medido con contenido citoplasmático. Por consiguiente, los valores de estas variables en ambos taxones no se compararon con el resto de las especies estudiadas.
]]> Para realizar las observaciones con microscopio electrónico de barrido (MEB), los granos acetolizados se deshidrataron con etanol absoluto, durante 10 minutos y se montaron en una cinta doble adherente sobre un portamuestra, finalmente fueron metalizados con oro-paladio. Las observaciones se hicieron en el Centro de Microscopía Electrónica de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela.Se realizó la prueba estadística de Kruskal y Wallis (1952), para comparar las variables longitud del eje polar y del eje ecuatorial del grano de polen de las especies estudiadas.
La caracterización de los granos de polen se hizo siguiendo la terminología presentada por Punt et al. (2007).
RESULTADOS
En la tabla II se presentan los resultados obtenidos del estudio de los granos de polen para cada una de las especies.
El polen de las especies estudiadas es tricolpado o tricolporado; de acuerdo a la relación P/E la forma puede ser: prolato-esferoidal, subprolata o prolata; siendo esta última la más común, ya que está presente en cinco de las nueve especies: Klaprothia fasciculata, Nasa lindeniana, Nasa perijensis, Nasa triphylla subsp. papaverifolia y M. scabra subsp. chilensis, le sigue la forma subprolata presente en Mentzelia aspera y por último la forma prolato-esferoidal presente en Gronovia scandens (Tabla II).
En relación con la ornamentación de la exina se pueden formar tres grupos que coinciden con las tres subfamilias de Loasaceae:
Polen Tipo I: granos microequinados, presentes sólo en la especie Gronovia scandens de la subfamilia Gronovioideae (Figs. 1A, 1B).
Polen Tipo III: granos estriado-reticulados son característicos de las especies estudiadas del género Mentzelia, de la subfamilia Mentzelioideae (Figs. 3C, 3D, 3E, 3F). En la exina de las especies de este género se observan retículos y estrías de muros gruesos y las estrías orientadas perpendicularmente al ecuador.
El tamaño del polen mostró diferencias significativas al 5% y su variación permitió establecer tres grupos:
Grupo I: donde P y E miden entre 37 - 39 μm x 25 - 31 μm, respectivamente; se incluyen en este grupo Mentzelia scabra subsp. chilensis y Nasa perijensis.
Grupo II: donde P y E miden entre 32 - 33 μm x 21 - 29 μm, respectivamente, se incluyen en este grupo Gronovia scandens, Mentzelia aspera, Nasa lindeniana y Nasa triphylla subsp. papaverifolia.
Grupo III: incluye sólo la especie Klaprothia fasciculata con granos de polen donde P y E miden 26 ì m x 18 ì m, respectivamente; siendo ésta la especie con los granos de polen más pequeños.
DISCUSIÓN
En cuanto a la forma de los granos de polen, las observaciones aquí mostradas concuerdan con lo señalado por Erdtman (1952) y más tarde por Weigend (2003), el primero indicó que el polen en Loasaceae es prolato, mientras que el segundo señaló que se presentan desde esféricos hasta prolatos. Es interesante destacar que de todas las especies estudiadas, Gronovia scandens es la única con granos prolato-esferoidales, coincidiendo con Erdtman (1952), quien lo describe como esferoidal. Sin embargo, esto difiere de lo encontrado por Poston y Nowicke (1993), ya que ellos señalaron que los granos de dicha especie son prolatos.
]]> La mayoría de las especies presentan granos de polen tricolporados (Klaprothia fasciculata, Klaprothia mentzelioides, Nasa lindeniana, Nasa perijensis, Nasa triphylla subsp. papaverifolia, Mentzelia aspera, M. scabra subsp. chilensis) a excepción de Gronovia scandens donde los granos de polen son tricolpados, tal como fue hallado por Aventisian (1975) y Weigend (2003). Sin embargo, Erdtman (1952, 1969), Poston y Nowicke (1993) y Quiroz-García et al. (1994), señalaron que los granos de esta especie son tricolporados, no obstante, Quiroz-García et al. (1994) en la clave que presentan indican que los granos son tricolpados.Los resultados obtenidos para las dos especies de Mentzelia coinciden con lo reportado en forma general para este género en Argentina por García de Albano y Slanis (2006) quienes indicaron que los granos son tricolporados, de tamaño mediano, su forma varía de prolato a prolato esferoidal y su exina es reticulada o estriada. Por otra parte, Quiroz-García et al. (1994), señalaron que el polen de Mentzelia aspera es tricolporado, prolato y de exina reticulado-estriado, sólo difiriendo de los resultados aquí obtenidos en la forma del polen. El polen de las especies incluidas bajo el género Nasa no ha sido estudiado.
Según la lista de tamaño de polen propuesta por Erdtman (1952) los granos de las Loasaceae estudiadas son de tamaño mediano, por comprender medidas entre 25 y 50 ì m. Los tres grupos polínicos formados usando el tamaño del polen permiten visualizar la relativa variabilidad de los granos, pero no evidencian que el tamaño del polen sea un carácter de valor taxonómico en la familia.
Walker y Doyle (1975) consideraron que el polen de las Loasaceae, conjuntamente con el de otras familias de las Asteridae, subclase en los sistemas de Takhtajan (1997) y Cronquist (1981), es primitivo por ser pequeño, psilado a finamente reticulado y tricolporado. No obstante, Judd et al. (1999) consideran el polen tricolpado o tricolporado de las eudicotiledoneas, grupo donde se incluye a las Asteridae como evolucionado.
De acuerdo con los estudios realizados por Florence (1985), Hufford (1989), Poston y Nowicke (1993) y Weigend (2003) en varios géneros y subfamilias de Loasaceae, la ornamentación de la exina es un carácter que facilita la identificación a nivel de subfamilias. Los resultados aquí obtenidos coinciden con lo señalado por dichos autores, ya que los tres grupos formados utilizando la ornamentación de la exina corresponden con las tres subfamilias de Loasaceae estudiadas.
De los caracteres estudiados forma, tamaño del polen y ornamentación de la exina, sólo este último resultó ser de importancia taxonómica en las nueve especies de Loasaceae estudiadas.
AGRADECIMIENTO
Las autoras desean agradecer a FUNDACITE-Aragua por el financiamiento parcial Nº 1695 para la realización de este estudio. Al personal del Centro de Microscopia Electrónica de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela por la colaboración brindada durante el estudio. Al personal del Laboratorio de Metabolismo Vegetal y Fisiología de Cultivos y Malezas de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela, por facilitarnos sus instalaciones para realizar la acetólisis del polen. Al M.Sc. William Cetzal por la edición de las imágenes.
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