Published October 28, 2022 | Version v1
Publication Open

A pentaploid endosperm and a Penaea-type embryo sac are likely synapomorphies of Azorella (Apiaceae, Azorelloideae)

Creators

  • 1. Charles University
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. National University of Comahue

Description

About 80% of angiosperms form a monosporic Polygonum-type embryo sac, whereas in the remaining species, eleven other types of embryo sac are found. Evidence as to the type of embryo sac is lacking for many plant species, and the role of higher-ploidy endosperm is unknown. In contrast to the rest of the Apiaceae, where a Polygonum-type embryo sac (3n endosperm) has been reported, the few species of the Azorelloideae studied to form a Drusa-type embryo sac (3n endosperm) or a Penaea-type embryo sac (5n endosperm). This variation within Azorelloideae makes this subfamily, and its genus Azorella in particular, a good candidate for studying the evolutionary importance of the embryo sac and endosperm in diversification. We studied the variation in the type of embryo sac and the ploidy level of the endosperm in Andean-Patagonian Azorella and closely related Pozoa on a sample of 101 individuals from 31 populations of 21 species. We employed flow cytometric seed screening and calibrated the results of ploidy level estimation against embryological observations. In addition, we examined the genome size variation of the species sampled. All species of Azorella formed Penaea-type embryo sacs and a pentaploid endosperm, whereas one species of Pozoa formed triploid and the other tetraploid endosperms. Variations in the type of embryo sac and endosperm ploidy have probably shaped the evolution of the different lineages of Azorelloideae in the southern Andes. A Penaea-type embryo sac, which represents a likely synapomorphy of Azorella, is a feature of underestimated significance in the evolution of angiosperms.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يشكل حوالي 80 ٪ من كاسيات البذور كيس جنين أحادي المضلع، بينما يوجد في الأنواع المتبقية أحد عشر نوعًا آخر من كيس الجنين. لا توجد أدلة على نوع كيس الجنين للعديد من الأنواع النباتية، ودور السويداء الصبغية العليا غير معروف. على النقيض من بقية Apiaceae، حيث تم الإبلاغ عن كيس جنين من نوع Polygonum (3n endosperm)، درست الأنواع القليلة من Azorelloideae لتشكيل كيس جنين من نوع Drusa (3n endosperm) أو كيس جنين من نوع Penaea (5n endosperm). هذا الاختلاف داخل Azorelloideae يجعل هذه الفصيلة الفرعية، وجنسها Azorella على وجه الخصوص، مرشحًا جيدًا لدراسة الأهمية التطورية لكيس الجنين والحيوانات المنوية في التنويع. درسنا التباين في نوع كيس الجنين ومستوى الصفيحات في السويداء في أزوريلا الأنديزية الباتاغونية وبوزوا ذات الصلة الوثيقة على عينة من 101 فرد من 31 مجموعة من 21 نوعًا. استخدمنا فحص بذور قياس التدفق الخلوي وقمنا بمعايرة نتائج تقدير مستوى الصبغيات مقابل الملاحظات الجنينية. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بفحص تباين حجم الجينوم للأنواع التي تم أخذ عينات منها. شكلت جميع أنواع الأزوريلا أكياس جنين من نوع بينيا و السويداء الداخلية خماسية الصيغة الصبغية، في حين شكل أحد أنواع بوزوا السويداء الداخلية ثلاثية الصيغة الصبغية والسويداء الداخلية رباعية الصيغة الصبغية الأخرى. من المحتمل أن تكون الاختلافات في نوع كيس الجنين وصفيحة السويداء قد شكلت تطور الأنساب المختلفة للأزوريلويدات في جبال الأنديز الجنوبية. إن كيس الجنين من نوع Penaea، والذي يمثل مشبكًا محتملًا لأزوريلا، هو سمة من سمات الأهمية التي يتم التقليل من شأنها في تطور كاسيات البذور.

Translated Description (French)

Environ 80 % des angiospermes forment un sac embryonnaire monosporique de type Polygonum, tandis que chez les espèces restantes, on trouve onze autres types de sac embryonnaire. Les preuves du type de sac embryonnaire font défaut pour de nombreuses espèces végétales, et le rôle de l'endosperme de ploïdie supérieure est inconnu. Contrairement au reste des Apiacées, où un sac embryonnaire de type Polygonum (endosperme 3n) a été rapporté, les quelques espèces des Açorelloïdes ont étudié pour former un sac embryonnaire de type Drusa (endosperme 3n) ou un sac embryonnaire de type Penaea (endosperme 5n). Cette variation au sein des Azorelloideae fait de cette sous-famille, et de son genre Azorella en particulier, un bon candidat pour étudier l'importance évolutive du sac embryonnaire et de l'endosperme dans la diversification. Nous avons étudié la variation du type de sac embryonnaire et le niveau de ploïdie de l'endosperme dans l'Açorelle andine-patagonienne et Pozoa étroitement liée sur un échantillon de 101 individus de 31 populations de 21 espèces. Nous avons utilisé le criblage de semences par cytométrie de flux et calibré les résultats de l'estimation du niveau de ploïdie par rapport aux observations embryologiques. De plus, nous avons examiné la variation de la taille du génome des espèces échantillonnées. Toutes les espèces d'Azorella formaient des sacs embryonnaires de type Penaea et un endosperme pentaploïde, tandis qu'une espèce de Pozoa formait des endospermes triploïdes et les autres tétraploïdes. Les variations dans le type de sac embryonnaire et la ploïdie de l'endosperme ont probablement façonné l'évolution des différentes lignées d'Açorelloideae dans le sud des Andes. Un sac embryonnaire de type Penaea, qui représente une synapomorphie probable des Açorelles, est une caractéristique d'importance sous-estimée dans l'évolution des angiospermes.

Translated Description (Spanish)

Alrededor del 80% de las angiospermas forman un saco embrionario de tipo Polygonum monospórico, mientras que en las especies restantes se encuentran otros once tipos de sacos embrionarios. Se carece de evidencia sobre el tipo de saco embrionario para muchas especies de plantas, y se desconoce el papel del endospermo de alta ploidía. A diferencia del resto de Apiaceae, donde se ha informado de un saco embrionario de tipo Polygonum (endospermo 3n), las pocas especies de Azorelloideae estudiadas forman un saco embrionario de tipo Drusa (endospermo 3n) o un saco embrionario de tipo Penaea (endospermo 5n). Esta variación dentro de Azorelloideae hace que esta subfamilia, y su género Azorella en particular, sea un buen candidato para estudiar la importancia evolutiva del saco embrionario y el endospermo en la diversificación. Estudiamos la variación en el tipo de saco embrionario y el nivel de ploidía del endospermo en Azorella andino-patagónica y Pozoa estrechamente relacionados en una muestra de 101 individuos de 31 poblaciones de 21 especies. Empleamos el cribado de semillas por citometría de flujo y calibramos los resultados de la estimación del nivel de ploidía frente a los resultados embriológicos. Además, examinamos la variación del tamaño del genoma de las especies muestreadas. Todas las especies de Azorella formaron sacos embrionarios de tipo Penaea y un endospermo pentaploide, mientras que una especie de Pozoa formó endospermos triploides y la otra tetraploides. Las variaciones en el tipo de saco embrionario y la ploidía del endospermo probablemente han dado forma a la evolución de los diferentes linajes de Azorelloideae en el sur de los Andes. Un saco embrionario tipo Penaea, que representa una probable sinapomorfia de Azorella, es una característica de importancia subestimada en la evolución de las angiospermas.

Files

latest.pdf.pdf

Files (324.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d523deb31dfeca2c66b022791fd6b241
324.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
من المحتمل أن يكون السويداء خماسية الصيغة الصبغية وكيس الجنين من نوع Penaea من التشابكات العصبية لـ Azorella (Apiaceae، Azorelloideae)
Translated title (French)
Un endosperme pentaploïde et un sac embryonnaire de type Penaea sont probablement des synapomorphies d'Azorella (Apiaceae, Azorelloideae)
Translated title (Spanish)
Un endospermo pentaploide y un saco embrionario tipo Penaea son sinapomorfias probables de Azorella (Apiaceae, Azorelloideae)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4307488100
DOI
10.1007/s00606-022-01833-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4206482029 (Other)
https://openalex.org/W2395585525 (Other)
https://openalex.org/W2122894236 (Other)
https://openalex.org/W2084974254 (Other)
https://openalex.org/W2060157948 (Other)
https://openalex.org/W1987404298 (Other)
https://openalex.org/W1983126087 (Other)
https://openalex.org/W1972178266 (Other)
https://openalex.org/W1683155851 (Other)
https://openalex.org/W145915393 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1408709264
  • https://openalex.org/W1962643867
  • https://openalex.org/W1979732008
  • https://openalex.org/W1995164117
  • https://openalex.org/W1999289197
  • https://openalex.org/W2004128378
  • https://openalex.org/W2006992172
  • https://openalex.org/W2017653434
  • https://openalex.org/W2022025871
  • https://openalex.org/W2038391399
  • https://openalex.org/W2055897609
  • https://openalex.org/W2057251049
  • https://openalex.org/W2064911343
  • https://openalex.org/W2075386692
  • https://openalex.org/W2091688640
  • https://openalex.org/W2093923038
  • https://openalex.org/W2097201076
  • https://openalex.org/W2117715943
  • https://openalex.org/W2128461184
  • https://openalex.org/W2139875129
  • https://openalex.org/W2148705143
  • https://openalex.org/W2158119702
  • https://openalex.org/W2165228580
  • https://openalex.org/W2166033015
  • https://openalex.org/W2410010771
  • https://openalex.org/W2476247694
  • https://openalex.org/W2516466446
  • https://openalex.org/W2519354168
  • https://openalex.org/W2583976985
  • https://openalex.org/W2587839102
  • https://openalex.org/W2730203644
  • https://openalex.org/W2913194517
  • https://openalex.org/W2921697893
  • https://openalex.org/W2984005203
  • https://openalex.org/W3036269138
  • https://openalex.org/W3040608762
  • https://openalex.org/W3144794259
  • https://openalex.org/W3193330512
  • https://openalex.org/W3209026994
  • https://openalex.org/W3216276096
  • https://openalex.org/W4231138996
  • https://openalex.org/W4238925314
  • https://openalex.org/W4245255578
  • https://openalex.org/W4245483330
  • https://openalex.org/W4249638981
  • https://openalex.org/W4361759596