Ontogenetic stomatal types in the Angiosperms (in Spanish)

 

 

Los tipos de desarollo estomatico en las Angiospermas

por Roth I., Clausnitzer I. (1969)

Instituto Experimental Jardín Botánico “Dr. Tobías Lasser”

Ingrid Roth,  Ingrid Clausnitzer

in Acto Bot. Venez. 4: 259-292 –

https://www.jstor.org/stable/41740431?seq=1#page_scan_tab_contents

Abstract

1) En el desarrollo del aparato estomático se reconocen dos tipos principales: el tipo perigéneo de las células auxiliares en el cual las células acompañantes se originan de células epidérmicas vecinas a la célula madre de las oclusivas y el tipo mesogéneo en el cual se forman tanto las células acompañantes como las oclusivas de la misma célula madre
2) El tipo perigéneo encontrado principalmente en las monocotiledóneas (Gramíneas, Commelinaceae, Palmae, Marantaqeae, Musaceae etc.) se divide en cuatro subtipos:
a) El subtipo de Saccharum, común de la mayoría de las gramineae, en el cual las células acompañantes se inician en células epidérmicas de dos diferentes hileras celulares adyacentes a la hilera de la cual procede la célula madre de las oclusivas.
b) El subtipo de Pariana en el cual se forman también dos células acompañantes que proceden de la célula epidérmica superior e inferior adyacentes a la célula madre de las oclusivas, es decir que se forman de la misma hilera celular que el estoma el cual está dispuesto perpendicular a las hileras longitudinales de células epidérmicas.
c) El subtipo de Rhoeo discolor y de las Commelinaceae en general en el cual se forman cuatro células acompañantes de cuatro diferentes células epidérmicas adyacentes a la célula madre de las oclusivas (dos laterales, una superior y una inferior).
d) Por último, el subtipo actinocítico que es característico de las dicotiledóneas; aqui las células epidérmicas que rodean la célula madre de las oclusivas se alargan radialmente y se dividen a lo largo de los radios de un círculo formando un dibujo de estrella alrededor de la célula madre central; en este caso, las relaciones entre estoma y células acompañantes son menos estrictas, ya que esta agrupación de células se encuenta también alrededor de pelos e idioblastos.
3) El tipo mesogéneo puede subdividirse en cuatro ubtipos:
a) El subtipo lateral-paralelo de dos caras en el cual la célula madre se divide a manera de una célula inicial que forma segmentos en dos caras produciendo células acompañantes hacia ambos lados; el número de células acompañantes puede variar entre dos y seis.
b) El subtipo perpendicular o transversal en el cual la célula madre se divide de la misma manera que en a), pero el poro está perpendicular al eje divisorio de las células acompañantes (en vez de paralelamente como en a), ya que en la última división que da origen a las dos células oclusivas el eje divisorio da una vuelta de 90°. Por lo tanto, consideramos el subtipo lateral-paralelo y el subtipo perpendicular como dos variaciones de la misma forma fundamental.
c) El subtipo espiral, realizado p. e. en Sedum en el cual la célula madre triangular forma segmentos sucesivamente a lo largo de las tres caras siguiendo un espiral; el modo de división es comparable al mismo de una célula inicial que se divide a tres caras. Como caso deducido del subtipo espiral consideramos la forma con tres células acompañantes que rodean a la célula madre de las oclusivas; se supone que se trata de una reducción del número de las células acompañantes.
d) El suptipo irregular en el cual se inician las células acompañantes de la misma célula madre que las oclusivas, pero el número de las células acompañantes, su disposición y el modo de dividirse de la célula madre es indefinido.
4) Los tiops de desarrollo hallados por nosotras coinciden muy bien con los tipos establecidos a base de la forma adulta del aparato estomático. El tipo de Saccharum coincide con el tipo de las gramíneas de Stebbins & Khush. El tipo de Rhoeo discolor coincide con los dos tipos de cuatro o más células acompañantes (Rhoco, palmae) de Stebbins y Khush. El tipo lateral-paralelo coincide con el tipo paracítico de Metcalfe & Chalk; el tipo perpendicular o transversal coincide con el tipo diacítico de Mefcalfe & Chalk; el tipo espiral coincide con el tipo anisocítico de Metcalfe & Chalk; y el tipo irregular coincide más o menos con el tipo anomicítico de Metcalfe & Chalk.
5) Las divisiones desiguales (Bünning 1953) son muy comunes en la formación de las células acompañantes, especialmente de las Gramineae, Commelinaceae y otras monocotiledóneas.

Stomatal patterns of dicotyledons and monocotyledons

 

 

Stomatal patterns of dicotyledons and monocotyledons

by Dunn D. B., Sharma G. K., Campbell C. C. (1965)

University of Missouri, Columbia, USA

David B. Dunn, Gopal K. Sharma, Charles C. Campbell

in Am. Midl. Nat. 74: 185-195. – DOI: 10.2307/2423132 –

https://www.jstor.org/stable/2423132?seq=1#page_scan_tab_contents

Abstract

After studying 443 species (226 dicots and 217 monocots) of 152 genera in 96 families, we have attempted to analyze the cuticular imprint differences between the two major groups of phanerogams.
Ten species were used in a statistical analysis of the variation of stomatal size and frequency.
Eleven species are illustrated by photographs of the plastic imprints of the cuticular characters. These were selected to represent trees, woody vines, suffrutescent, herbaceous and aquatic dicotyledons.
The only monocotyledons illustrated are those with net venation. A brief key is presented to emphasize the differences as well as the exceptions.
The authors conclude that in dicotyledons the stomata are usually of four or more ages and sizes, and that size is an unreliable taxonomic character.
In contrast, stomatal size in monocotyledons is relatively reliable, there being a single size class for each species. No two genera of the 152 studied were alike in their cuticular characteristics.

Uncommon wall thickening of guard cells in stomata of Zingiberaceae, Cannaceae, Rubiaceae and Theaceae

 

Photo credit: Google

Camellia sinensis

An uncommon wall thickening of guard cells

by Raju E. C., Patel J. D., Shah J. J. (1975)

Sardar Patel University, Vallabh Vidyanagar, Gujarat, India

in Ann. Bot. 39: 125-127

Scan

Scan 1

Scan 2

Stomatal versus genome size

 

Stomatal vs. genome size in angiosperms: the somatic tail wagging the genomic dog?

by Hodgson J. G., Sharafi M., Jalili A., Diaz S., Montserrat-Marti G., Palmer C., Cerabolini B., Pierce S., Hamzehee B., Asri Y., Jamzad Z., Wilson P., Raven J. A., Band S. R., Basconcelo S., Bogard A., Carter G., Charles M., Castro-Diez P., Cornelissen J. H. C., Funes G., Jones G., Khoshnevis M., Pérez-Harguindeguy N., Pérez-Rontomé M. C., Shirvany F. A., Vendramini F., S. Yazdani S., Abbas-Azimi R., Boustani S., Dehghan M., Guerrero-Campo J., Hynd A., Kowsary E., Kazemi-Saeed F., Siavash B.,Villar-Salvador P., Craigie R., Naqinezhad A., Romo-Diez A., de Torres Espuny L., Simmons E. (2010)

J. G. Hodgson1,†,*, M. Sharafi2, A. Jalili3, S. D ́ıaz4, G. Montserrat-Mart ́ı5, C. Palmer6, B. Cerabolini7, S. Pierce7, B. Hamzehee3, Y. Asri3, Z. Jamzad3, P. Wilson8, J. A. Raven9, S. R. Band8, S. Basconcelo10, A. Bogard6, G. Carter6, M. Charles6, P. Castro-D ́ıez5, J. H. C. Cornelissen11, G. Funes4, G. Jones6, M. Khoshnevis3, N. Pe ́rez-Harguindeguy4, M. C. Pe ́rez-Rontome ́5, F. A. Shirvany3, F. Vendramini4, S. Yazdani3, R. Abbas-Azimi3, S. Boustani3, M. Dehghan3, J. Guerrero-Campo4, A. Hynd6, E. Kowsary3, F. Kazemi-Saeed3, B. Siavash3, P. Villar-Salvador5, R. Craigie6, A. Naqinezhad2, A. Romo-D ́ıez12, L. de Torres Espuny5 and E. Simmons6

1 Peak Science and Environment, Station House, Leadmill, Hathersage, Hope Valley S32 1BA, UK,
2 Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran,
3 Research Institute of Forests and Rangelands, PO Box 13185- 116, Tehran, Iran,
4 Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (CONICET – UNC) and F.C.E.F.y N., Universidad Nacional de Cordoba, Casilla de Correo 495, Vélez Sarsfield 299, 5000 Cordoba, Argentina,
5 Dept Ecologıa Funcional y Biodiversidad, Instituto Pirenaico de Ecologıa (CSIC) Aptdo. 202, E-50080 Zaragoza, Spain,
6 Department of Archaeology, University of Sheffield, Sheffield S1 4ET, UK,
7 Unità di Analisi e Gestione Biocenosi, Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Universita` degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant, 3 – 21100 Varese, Italy,
8 Unit of Comparative Plant Ecology, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield S10 2TN, UK,
9 Division of Plant Sciences, University of Dundee at SCRI, Scottish Crop Research Institute, Invergowrie, Dundee DD2 5DA, UK,
10 Ecologıa Agrıcola, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Cordoba, CC 509, 5000, Cordoba, Argentina,
11 Department of Systems Ecology, Faculty of Earth and Life Sciences, VU University, De Boelelaan 1085, 1081 HV Amsterdam, The Netherlands and
12 Institut Botànic de Barcelona, Parc Montjuıc, Av. dels Muntanyans s/n 08038, Barcelona, Spain

 

in Annals of Botany 105: 573–584, 2010 – doi:10.1093/aob/mcq011

† Background and Aims:  Genome size is a function, and the product, of cell volume. As such it is contingent on ecological circumstance. The nature of ‘this ecological circumstance’ is, however, hotly debated. Here, we investigate for angiosperms whether stomatal size may be this ‘missing link’: the primary determinant of genome size. Stomata are crucial for photosynthesis and their size affects functional efficiency.

† Methods:  Stomatal and leaf characteristics were measured for 1442 species from Argentina, Iran, Spain and the UK and, using PCA, some emergent ecological and taxonomic patterns identified. Subsequently, an assessment of the relationship between genome-size values obtained from the Plant DNA C-values database and measurements of stomatal size was carried out.

† Key Results:  Stomatal size is an ecologically important attribute. It varies with life-history (woody species , herbaceous species , vernal geophytes) and contributes to ecologically and physiologically important axes of leaf specialization. Moreover, it is positively correlated with genome size across a wide range of major taxa.

† Conclusions:  Stomatal size predicts genome size within angiosperms. Correlation is not, however, proof of causality and here our interpretation is hampered by unexpected deficiencies in the scientific literature. Firstly, there are discrepancies between our own observations and established ideas about the ecological significance of stomatal size; very large stomata, theoretically facilitating photosynthesis in deep shade, were, in this study (and in other studies), primarily associated with vernal geophytes of unshaded habitats. Secondly, the lower size limit at which stomata can function efficiently, and the ecological circumstances under which these minute stomata might occur, have not been satisfactorally resolved. Thus, our hypothesis, that the optimization of stomatal size for functional efficiency is a major ecological determinant of genome size, remains unproven.