Glandular trichomes in Connarus suberosus (Connaraceae): distribution, structural organization and probable functions
João Donizete Denardi, Denise Maria Trombert Oliveira & Elder Antônio Sousa Paiva


ABSTRACT

Connarus suberosus is a typical species of the Brazilian Cerrado biome, and its inflorescences and young vegetative branches are densely covered by dendritic trichomes. The objective of this study was to report the occurrence of a previously undescribed glandular trichome of this species. The localization, origin and structure of these trichomes were investigated under light, transmission and scanning electron microscopy. Collections were made throughout the year, from five adult specimens of Connarus suberosus near Botucatu, São Paulo, Brazil, including vegetative and reproductive apices, leaves and fruits in different developmental stages, as well as floral buds and flowers at anthesis. Glandular trichomes (GTs) occurred on vegetative and reproductive organs during their juvenile stages. The GTs consisted of a uniseriate, multicellular peduncle, whose cells contain phenolic compounds, as well as a multicellular glandular portion that accumulates lipids. The glandular cell has thin wall, dense cytoplasm (with many mitochondria, plastids and dictyosomes), and a large nucleus with a visible nucleolus. The starch present in the plastids was hydrolyzed during the synthesis phase, reducing the density of the plastid stroma. Some plastids were fused to vacuoles, and some evidence suggested the conversion of plastids into vacuoles. During the final activity stages of the GTs, a darkening of the protoplasm was observed in some of the glandular cells, as a programmed cell death; afterwards, became caducous. The GTs in C. suberosus had a temporal restriction, being limited to the juvenile phase of the organs. Their presence on the exposed surfaces of developing organs and the chemical nature of the reserve products, suggest that these structures are food bodies. Field observations and detailed studies of plant-environment interactions, as well as chemical analysis of the reserve compounds, are still necessary to confirm the role of these GTs as feeding rewards.

RESUMEN

Connarus suberosus es una especie típica del bioma Cerrado brasileño, y sus inflorescencias junto con los ramos vegetativos jóvenes están densamente cubiertos por tricomas dendríticas. El objetivo de este estudio es presentar la ocurrencia de un tricoma glandular sin descripción previa para esta especie. La localización, origen y estructura de estos tricomas se observó mediante microscopia óptica, así como electrónica de transmisión y de barrido. Los tricomas glandulares (TGs) se producen en los órganos vegetativos y reproductivos, en sus fases jóvenes. Los TGs consisten en un pedúnculo uniseriado y multicelular, cuyas células contienen compuestos fenólicos, así como un sitio en el cual las células glandulares acumulan compuestos pécticos, almidón y lípidos. La acumulación de aceite en el citosol es impresionante, pues ocupa una gran parte del volumen celular. La porción glandular presenta células con paredes delgadas, un denso citoplasma y un núcleo grande con nucleolo visible. El citoplasma contiene gran cantidad de mitocondrias, plástidos y dictiosomas. El almidón presente en los plástidos se hidroliza durante la fase de síntesis, de tal modo que reduce la densidad del estroma plastidial. Algunos plástidos se fusionan con las vacuolas, además hay pruebas de la conversión de los plástidos en vacuolas. Durante las etapas finales de la actividad de los TGs, se observó un oscurecimiento del protoplasma en algunas de las células glandulares lo que sugiere la existencia de la muerte celular programada; después de lo anterior, los TGs se convierten en caducas. Por lo tanto la aparición de TGs en las superficies expuestas de los órganos en desarrollo en C. suberosus y la naturaleza química de los productos de reserva sugieren que estas estructuras son cuerpos alimenticios. Hay evidencias sobre el papel de estos tricomas en las interacciones planta-hormiga, especialmente en el bioma Cerrado.