Floral nectar production in Helleborus foetidus: an ultrastructural study

The floral nectaries of Helleborus foetidus L. were studied using scanning and transmission electron microscopy, as well as light microscopy. Nectaries are tubular and consist of an external epidermis, a photosynthesizing parenchyma, large branches of vascular tissue, a nectar-producing parenchyma, and an internal epidermis. The external epidermis is characterized by thick outer walls and a thin cuticle. Cells of the photosynthesizing parenchyma are characterized by chloroamyloplasts. The nectar-producing parenchyma consists of small cells with lobed nucleus, several small vacuoles, and numerous undifferentiated elongated plastids. These cells contain lipid bodies, Golgi membranes, and rough endoplasmic reticulum and are connected by numerous plasmodesmata. Parenchyma cells around sieve elements contain some amyloplasts. The outer cell wall of the internal epidermis displays a central thinned area containing a depression. The cuticle is very thick with amorphous structure, especially evident in its proximal part. Secretion takes place only in the inner basal region of the nectary cup. The surface of the internal epidermis is devoid of secreting structures. Nectar is released by fracture of the cuticle and underlying cell wall; however, epidermal cell death is not apoptotic. This holocrine secretion is coupled with a more common merocrine secretion through which nectar accumulates in subcuticular spaces. This combined secretion mode produces an enriched “nectar soup” crucial for interactions with pollinators and yeasts during winter flowering. Les auteurs ont étudié les nectaires floraux de l’Helleborus foetidus L. a` l’aide de la microscopie électronique par balayage et transmission, ainsi que photonique. Les nectaires, de forme tubulaire, consistent en un épiderme externe, un parenchyme photosynthétique, de larges branches de tissus vasculaires, un parenchyme producteur de nectar et un épiderme interne. L’épiderme externe se caractérise par ses parois externes épaisses et une mince cuticule. Les cellules du parenchyme photosynthétique comportent des chloroamyloplastes. Ce parenchyme producteur de nectar est constitué de petites cellules avec un noyau lobé, plusieurs petites vacuoles et de nombreux plastes allongés non différenciés. Ces cellules contiennent des corps lipidiques, des membranes de Golgi et du réticulum endoplasmique rugueux et sont connectées par de nombreux plasmodesmes. Les cellules parenchymatiques autour des éléments de vaisseaux criblés contiennent un peu d’amyloplastes. La paroi cellulaire externe de l’épiderme interne montre une aire centrale mince comportant une dépression. La cuticule est très épaisse avec des structures amorphes, particulièrement évidentes dans sa partie proximale. La sécrétion ne survient que dans la partie basale interne de la coupe du nectaire. La surface de l’épiderme interne ne porte pas de structures sécrétrices. Le nectar s’épand par rupture de la cuticule et de la paroi cellulaire sous-jacente, cependant la mort cellulaire n’est pas apoptique. Cette sécrétion holocrine est couplée avec une sécrétion mérocrine commune par laquelle le nectar s’accumule dans les espaces subcuticulaires. Ce mode de sécrétion combinée produit une « soupe nectarienne » enrichie, cruciale pour les interactions avec les insectes pollinisateurs et les levures au cours de la floraison hivernale. Fil: Vesprini, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biología; Argentina