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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2020.tde-12122019-105221
Documento
Autor
Nome completo
Erika de Carvalho Prado Noronha Maximo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Demarco, Diego (Presidente)
Gloria, Beatriz Appezzato da
Simões, André Olmos
Título em inglês
Laticifers in vascular plants
Palavras-chave em inglês
Distribution
Latex
Laticifers
Phenolic idioblasts
Resin ducts
Vascular plants
Resumo em inglês
Laticifers are specialized cells that secrete latex, a complex mixture of metabolites whose main function is defense against herbivory. Laticifers are present in several families of vascular plants and their occurrence is considered as a taxonomic and often phylogenetic indicator. There are many misinterpretations in the literature attributing the presence of laticifers in families that do not have them. Thus, a comprehensive review of this structure and its actual distribution and evolution is necessary. The objectives of the present work are to describe laticifers structurally, distinguishing them from other secretory structures and correcting any description errors; to comparatively evaluate the composition of latex in the different families of latescent plants; to identify the type of laticifer in each family based on their ontogenesis; and to evaluate their actual distribution and evolution in vascular plants. Although the secretions of laticifers and resin ducts are similar in color and the diversity of metabolites, latex is an intracellular secretion that consists of the very protoplast of laticifers, while the resin of ducts is an extracellular secretion that has no structural components in its composition. In addition, latex is a secretion specific to laticifers and laticifers are conceptually rows of cells, while ducts are formed by an epithelium that delimits a lumen; therefore, they do not fall under this classification. As for the metabolites present in latex, we have identified lipids, proteins, phenolic compounds, carbohydrates, and alkaloids in the various families of latescent plants, evidencing the important evolutionary convergence that occurred in the various lines of vascular plants. With relation to the distribution of laticifers, we have found that of the 63 families analyzed, only 34 have latex in at least one of their representatives. Many of these families have no phylogenetic relationship, demonstrating that laticifers emerged multiple times in the evolution of vascular plants. We have demonstrated that 18 so-called latescent families actually have resin ducts or secretory idioblasts instead of laticifers. We have also ascertained that all laticifers are articulated and can be classified as anastomosed or non-anastomosed, branched or unbranched, thereby refuting the existence of laticifers classified as non-articulated. Finally, we also refute the intrusive autonomous growth theory since there is no evidence of its occurrence in any of the latescent families. This study makes a very significant contribution to the understanding of laticifers regarding their identification, latex composition, distribution, growth and evolution in vascular plants
Título em português
Laticí­feros nas plantas vasculares
Palavras-chave em português
Distribuição
Ductos resiníferos
Idioblastos fenólicos
Látex
Laticíferos
Plantas vasculares
Resumo em português
Os laticíferos são células especializadas que secretam látex, uma complexa mistura de metabólitos que tem como principal função a defesa contra a herbivoria. Os laticíferos estão presentes em diversas famílias de plantas vasculares e sua ocorrência é considerada um indicador taxonômico e, muitas vezes, filogenético. Há inúmeras interpretações equivocadas na literatura, atribuindo a presença de laticíferos em famílias que não os possuem. Desta forma, uma ampla revisão sobre esta estrutura e sua real distribuição e evolução se faz necessária. Os objetivos do presente trabalho são caracterizar e distinguir os laticíferos de outras estruturas secretoras, avaliar comparativamente a composição do látex nas diferentes famílias de plantas latescentes e identificar o tipo de laticífero em cada família com base em sua ontogênese. Verificamos que, embora haja semelhança de cor e diversidade de metabólitos na secreção dos laticíferos e de alguns ductos resiníferos, o látex é uma secreção intracelular que corresponde ao próprio protoplasto dos laticíferos, enquanto a resina dos ductos é uma secreção extracelular que não possui componentes estruturais em sua composição. Além disso, látex é uma secreção específica dos laticíferos e laticíferos são conceitualmente fileiras de células, enquanto ductos são formados por um epitélio que delimita um lume, não se enquadrando em sua classificação. Quanto aos metabólitos presentes no látex, identificamos lipídeos, proteínas, compostos fenólicos, carboidratos e alcalóides nas diferentes famílias de plantas latescentes, evidenciando a grande convergência evolutiva que ocorreu nas diferentes linhagens de plantas vasculares. Em relação à distribuição dos laticíferos, verificamos que das 63 famílias analisadas, apenas 34 possuem látex em pelo menos um de seus representantes. Muitas dessas famílias não têm relação filogenética, demonstrando que os laticíferos surgiram múltiplas vezes na evolução das plantas vasculares. Demonstramos que 18 famílias ditas latescentes, na verdade, possuem ductos resiníferos ou idioblastos secretores. Também verificamos que todos os laticíferos são articulados, podendo ser classificados como anastomosados ou não anastomosados, ramificados ou não ramificados, refutando a existência dos laticíferos classificados como não articulados. Por fim, também refutamos a teoria do crescimento autônomo intrusivo por não haver indícios de sua ocorrência em nenhuma das dezenas de famílias analisadas. Esse estudo traz uma contribuição muito significativa para o entendimento dos laticíferos quanto a sua identificação, composição do látex, distribuição, modo de crescimento e evolução nas plantas vasculares
 
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Data de Publicação
2020-01-08
 
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