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¿Son las espinas de los cactus hojas modificadas? Caracterización morfológica y anatómica de plántulas de saguaro () con especial énfasis en los primordios de órganos aéreos

Autores: Miravel-Gabriel, Cristina Betzabeth; Koeth, Ryan; Marsch-Martínez, Nayelli; Hernández-Hernández, Tania

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

¿Son las espinas de los cactus hojas modificadas? Caracterización morfológica y anatómica de plántulas de saguaro () con especial énfasis en los primordios de órganos aéreos


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Evento
Evolución
Síndrome suculento
Cactaceae
Espinas
Plántulas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La reducción de las hojas fue un evento clave en la evolución del síndrome suculento en Cactaceae, evolucionando de grandes hojas fotosintéticas a brotes foliares microscópicos casi suprimidos en suculentas. Esta reducción de hojas fue acompañada por el desarrollo de espinas. Estudios histológicos tempranos, que datan de hace un siglo, del meristemo apical del brote (SAM) en varias especies concluyeron que, en los cáctus suculentos, los brotes axilares se convirtieron en areolas y las hojas se transformaron en espinas. Sin embargo, estas conclusiones se basaron en observaciones limitadas, dadas las dificultades para obtener muestras de SAM de especies longevas y, a menudo, en peligro de extinción. Aquí, presentamos un estudio completo del desarrollo temprano de órganos aéreos en plántulas del icónico saguaro, caracterizando las diferentes etapas del desarrollo de las plántulas. Nos enfocamos en el SAM para rastrear la aparición y desarrollo de primordios y órganos aéreos, siguiendo de cerca el desarrollo de espinas a partir de estructuras no diferenciadas. Demostramos que las plántulas jóvenes de saguaro, de pocos días de edad, proporcionan un modelo valioso para estudios morfo-anatómicos y moleculares en Cactaceae. También esbozamos prácticas óptimas de laboratorio para germinar semillas de saguaro y realizar estudios histológicos. Nuestras observaciones confirman la ausencia de estructuras foliares claras y la presencia de un tipo distinto de primordios, que se hipotetiza que son foliares pero carecen de características foliares definitivas. Basándonos en nuestras observaciones y una revisión de la literatura, reavivamos la discusión sobre el origen ontogenético de las espinas y proponemos las plántulas de saguaro como un modelo prometedor para estudiar la identidad genética de los primordios del SAM.

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