Academic literature on the topic 'Endosperma e perisperma'

The mature seeds of some angiosperms contain perisperm tissue derived from remains of the nucellus tissue of the ovule. In our transmission electron microscopy studies, the perisperm tissues of the seeds of Yucca brevifolia, Coffea arabica, Beta vulgaris, Piper nigrum, and Zostera capricorni contained naturally electron-dense globoids. Energy dispersive X-ray analysis of globoids from the perisperm tissues of these seeds revealed varying levels of phosphorus, potassium, magnesium, and calcium, results that are consistent with the presence of the mineral nutrient store called phytate. Phosphorus, potassium, magnesium, calcium, and other mineral nutrients, likely stored as phytate, have routinely been located in globoids of endosperm, female gametophyte, and embryo tissues of seeds. Key words: perisperm, globoids, mineral nutrient reserves, phosphorus, seeds, energy dispersive X-ray analysis.

In commercial coffee species (Coffea arabica and Coffea canephora), fruit development is a lengthy process, characterized by tissue changes and evolutions. For example, soon after fecundation and up to mid development, the fruit is mainly constituted of the pericarp and perisperm tissue. Thereafter, the perisperm gradually disappears and is progressively replaced by the endosperm (true seed). Initially present in a "liquid" state, the endosperm hardens as it ripens during the maturation phase, as a result of accumulation of storage proteins, sucrose and complex polysaccharides representing the main reserves of the seed. The last step of maturation is characterized by the dehydration of the endosperm and the color change of the pericarp. Important quantitative and qualitative changes accompany fruit growth, highlighting the importance of its study to better understand the final characteristics of coffee beans. Following a description of the coffee fruit tissues, this review presents some data concerning biochemical, enzymatic and gene expression variations observed during the coffee fruit development. The latter will also be analyzed in the light of recent data (electronic expression profiles) arising from the Brazilian Coffee Genome Project.

Theoretical and empirical studies have long connected the evolutionary innovation of endosperm, a genetically biparental product of a double fertilization process unique to flowering plants (angiosperms), to conflicting parental interests over offspring provisioning. Yet, none of these studies examined interparental conflict in representatives of any of the most ancient angiosperm lineages. We performed reciprocal interploidy crosses in the water lily Nymphaea thermarum , a member of one of the most ancient angiosperm lineages, Nymphaeales. We find that an excess of paternal genomes is associated with an increase in endosperm growth. By contrast, maternal ploidy negatively influences development or growth of all seed components, regardless of paternal genome dosage. Most relevant to the conflict over distribution of maternal resources, however, is that growth of the perisperm (seed storage tissue derived from the maternal sporophyte, found in all Nymphaeales) is unaffected by paternal genome dosage—ensuring maternal control of maternal resources. We conclude that the evolutionary transfer of embryo-nourishing function from a genetically biparental endosperm to a genetically maternal perisperm can be viewed as an effective maternal strategy to recapture control of resource distribution among progeny, and thus that interparental conflict has influenced the evolution of seed development in this ancient angiosperm lineage.

AbstractFrom previously published studies we have learned that very fast-germinating species have some characteristics in common with cryptoviviparous species: (1) little or no endosperm/perisperm; (2) embryos fully developed and chlorophyllous at seed maturity; and (3) very fast germination, independent of temperature. Thus, we propose that these very fast-germinating seeds are ‘cryptoviviparous-like′.

AbstractAs a tribute to A.C. Martin's classic work on embryos in seeds, we have attempted to gain a better understanding of the peripheral embryo, which puzzled Martin. The peripheral embryo is strongly curved and in contact with the inner surface of the seed coat, and Martin placed it at the base of his family tree of seed phylogeny and called it a ‘phylogenetic orphan’. We evaluated ovule/seed development, kind of embryo and occurrence of perisperm in families with and without a peripheral embryo. All families with a peripheral embryo occur in the Caryophyllales. Seeds with a peripheral embryo have a low cotyledon width:radicle width ratio that coincides with Martin's (full-sized) linear embryo. The peripheral embryo develops in campylotropous and/or amphitropous ovules and is pushed to the side of the seed as the perisperm develops. Linear-full embryos and perisperm are widely distributed across extant angiosperms but are rarely found together, except in core Caryophyllales. The non-core Caryophyllales with endosperm and various kinds of embryos, including the linear-full, diverged before the core Caryophyllales. Thus, the ancestral linear-full embryo appears to have been retained when the core lineage developed campylotropous and/or amphitropous ovules and perisperm. Seeds with a peripheral embryo merit a position on Martin's family tree; however, the position should be a side branch (‘orphan’) slightly above (more advanced than) his linear embryo and not at the base. We conclude that Martin had great insight into the relationships between the kinds of embryos and rightly questioned the position of the peripheral embryo.

Seeds of several Yucca species have been studied by Arnott and Horner. They mainly studied the nature condition and stated that the extra-embryonic food reserve tissue is a perisperm. This paper provides ontogenic evidence that this tissue is an endosperm with nuclear development type. The seed shape is nearly a triangular prism less than 1 cm long, black color and the raphe groove is conspicuous. The seed coat is derived exclusively from the outer integument. The exotesta external periclinal cell wall appears with irregular thickness. Both mesotesta and endotesta grow irregularly inward the seed confering to the endosperm a ruminate appearance. Toward seed maturity, the inner integument tissues disappear, thus fusion between intertegumentary and tegmen-nucellar cuticles occurs; valuable ontogenic information is showed by the cuticles, due to its persistence in spite of its generative tissue disappearance. The embryo development increases until 10 weeks after anthesis, it is cylindric, folds like "S" and two thirds of its chalazal lenght correspond to the cotyledon.

Flowers and fruits in different developmental stages of Mammillaria rhodantha Link & Otto and M. compressa De Candolle were collected to study the ovule and seed ontogeny. Microscopic slides were made by common techniques. The ovules are campylotropous, crassinucellate and bitegmic. The nucellar curvature of M. rhodantha is 130º and its micropylar curvature is 25º. The funiculus nearly surrounds the ovule and has no trichomes. In M. compressa the nucellar curvature is 90º and its micropylar curvature is Oº. The funiculus is long and surrounds the ovule incompletely or not at all. Trichomes are present on the ventral side. The embryo is curved in both species, 40" in M. rhodantha and 8º in M. compressa. The food reserve tissues are: perisperm and endosperm. The seed coat is formed from endotegmen and exotesta.

2007/2008
Questo lavoro mirato allo studio dello sviluppo del seme di Coffea arabica, avvalendosi di differenti tecniche microscopiche, ha cercato di dare un contributo agli studi effettuati precedentemente da Houk (1938), Mendes (1941), Dedecca (1957), Wormer (1966), Dentan (1977, 1985) e De Castro (2002, 2005) che hanno apportato nozioni fondamentali a riguardo. Il campionamento del materiale è stato effettuato da settembre 2006 a giugno 2007 su piante appartenenti al cv. Mundo Novo, all’Instituto Agronômico di Campinas (IAC, SP, Brasil). Sono stati raccolti quindi circa 60 campioni per ciascun stadio di sviluppo a scadenza bisettimanale dal momento della fioritura fino a completa maturazione del frutto, per un totale di 34 settimane after anthesis (AA). I campioni sono stati quindi subito fissati e spediti in laboratorio a Trieste (Italia). Per prima cosa è stata effettuata l’analisi dimensionale delle drupe su un pool di campioni scelto casualmente tra quelli arrivati in laboratorio usando un calibro digitale lungo tre linee di misura: lunghezza, asse maggiore e asse minore in millimetri, sia per le drupe che per i semi. I campioni selezionati sono stati inclusi in resina Technovit 7100 (dall’inizio della fioritura fino alla 20a settimana AA) e tagliati con un microtomo rotativo (sezioni da 6 µm). I campioni dalla 22a settimana in poi sono stati tagliati invece con un criostato a bassa temperatura (da -15°C a -25°C; sezioni da 10-12 µm), a causa dell’aumento della durezza del materiale. Sulle sezioni preparate sono state usate tecniche standard di osservazione in microscopia (ottica, SEM e TEM) e colorazioni istochimiche (ad es. Toluidin blue-O, Periodic Acid Schiff, DAPI etc.) ed è stata effettuata una messa a punto di protocolli specifici secondo la tipologia di tessuto osservata. I risultati dell’analisi dimensionale hanno permesso di distinguere tre fasi di crescita dei frutti: 1. fase di quiescenza fino a 4 settimane dopo la fioritura (‘after anthesis’, AA); 2. fase centrale di sviluppo rapido (da 6 a 14 settimane AA); 3. fase di maturazione (da 16 settimane AA in poi). La seconda fase è strettamente correlata alle condizioni climatiche del periodo, in particolare all’aumento della frequenza delle piogge. Nella fase di crescita lenta l’ovario osservato in sezione longitudinale presenta la tipica struttura della drupa del caffè con due camere ovariche che ospitano un ovulo anatropo ciascuna. L’ovulo è composto da un funicolo, da un unico tegumento proveniente dal tessuto materno e da una zona di pochi micron occupata dal sacco embrionale non ancora sviluppato. E’ presente anche l’‘otturatore’ che, in Coffea, è di derivazione funicolare, formato da parenchima, conduce il tubetto pollinico al micropilo. Dopo circa un mese (4a -6a settimana) non si evidenzia ancora una crescita dimensionale del seme degna di nota. Durante la fase centrale di sviluppo rapido il mesocarpo si accresce fino ad uno spessore di 0,6 mm. A 8 settimane il seme ha 2 mm e il sacco embrionale fecondato ha iniziato il suo sviluppo con l’accrescimento dell’endosperma, inizialmente di tipo nucleare. A 10 settimane il seme ha 3 mm. Il sacco embrionale è più grande (0,2 mm) ed è formato da circa una ventina di cellule dell’endosperma. A 12 settimane il seme raggiunge i 10 mm. L’endosperma ha circa 1 mm. In questo stadio si nota un particolare strato tissutale che rappresenta la parte del perisperma che diventerà pellicola argentea. In seguito inizia ad intravedersi la pellicola argentea, con alcune cellule ancora vive e nucleate, e il pergamino si sta formando grazie a particolari modificazioni dell’endocarpo della drupa. Il seme ha quasi raggiunto la sua dimensione definitiva, alla 14a settimana. Nella fase di maturazione la crescita dimensionale non è più così degna di nota, mentre si osservano cambiamenti chimici e strutturali. La 16a settimana è caratterizzata dalla quasi completa formazione della pellicola argentea, anche all’interno del solco. Molte cellule dell’endosperma sono in attività mitotica continua. Il pergamino invece è completamente formato a 18 settimane, caratterizzato da fibre fusiformi a pareti spesse. Dalla 20a settimana in poi, il tessuto dell’endosperma ormai formato ha ancora le cellule a pareti sottili (3 µm). In questa fase delicata il materiale ha caratteristiche intermedie, né duro né molle; il contenuto vacuolare delle cellule endospermiche si arricchisce di corpi proteici e strutture zuccherine, evidenziate con diverse colorazioni. L’embrione è formato e anche le sue cellule sono ricche di corpi proteici, evidenziati soprattutto con la colorazione UV-Schiff e l’osservazione in fluorescenza. Le cellule dell’endosperma alla 26a settimana hanno un contenuto vacuolare ancora ricco di proteine e le pareti diventano più spesse (4-6 µm). Si osserva la formazione di alcune nodosità (Dentan, 1977) tipiche delle pareti cellulari dell’endosperma, soprattutto vicino alla cavità embrionale. Lo sviluppo del seme completo viene raggiunto alla 30a settimana, stadio in cui anche l’embrione sembra aver concluso la propria maturazione. Le pareti cellulari hanno raggiunto il loro spessore definitivo (da 6 a 10 µm). Infine, all’ultimo stadio (34 settimane AA), le cellule presentano un aspetto differente, risultano quasi più svuotate ed è difficile osservare i componenti cellulari con le colorazioni utilizzate fino ad ora. La maggior parte delle pareti presentano nodosità. Queste caratteristiche rappresentano uno stadio di sovra-maturazione della drupa. Oltre agli aspetti puramente morfo-anatomici, l’abilità di sezionare i tessuti seminali potrebbe essere di grande importanza per eventuali analisi biomolecolari di espressione genica, come già è stato in parte studiato recentemente (De Castro & Marraccini, 2006). Conoscere infatti gli stadi di sviluppo e i tessuti coinvolti in ciascuna fase, dà la possibilità di evitare errori grossolani di interpretazione dei risultati e di stabilire relazioni interessanti fra la parte genetica e le osservazioni in microscopia.
XXI Ciclo
1975