Microsporogénesis y ultraestructura de los granos de polen en la planta del cacao, Theobroma cacao (Malvaceae)

Abstract

Introducción: Estudios sobre la microsporogénesis de la planta del chocolate son inexistentes y poco se conoce sobre la ultraestructura de los granos de polen. Objetivos: se describe por primera vez y de manera pormenorizada el proceso de microsporogénesis, destacándose aspectos ultraestructurales de los granos de polen en T. cacao.  Métodos: Se procesaron más de 30 flores por cada uno de los estadios del desarrollo floral de acuerdo con los protocolos para embeber y seccionar en parafina. Las secciones obtenidas se tiñeron con Safranina-Azul de Alcian, PAS-Amidoblack y Lacmoid. Se procesaron muestras adicionales en resina y se tiñeron con azul de toluidina y se observaron secciones ultrafinas con microscopía electrónica de transmisión (TEM). Para la observación con microscopía electrónica de barrido (SEM), el material se fijó y deshidrató en 2,2 dimetoxipropano, luego se secó hasta un punto crítico y se recubrieron con oro. Resultados: las anteras se diferencian de una masa celular en los extremos distales de los filamentos estaminales. Durante el desarrollo la pared de las anteras presenta varios estratos celulares y al madurar se reducen a la epidermis y al endotecio. Las células madre de microsporas se dividen por mitosis y luego experimentan meiosis para formar tétrades. El tapete es secretor y se mantiene hasta antes de la liberación de los granos de polen, posteriormente degenera. Durante la formación de la esporodermis, primero se deposita la exina y luego la intina. Los granos de polen son isopolares, pequeños, esferoidales, tricolpados. La esporodermis es semitectada, con ornamentación reticulada, retículos heterobrochados, los muros sin ornamentación. Los orbículas son individuales, lisas y de diferentes tamaños. La ultraestructura muestra que los granos de polen son semitectados, la ectexina formada por tectum, columelas y capa basal que constituye la ornamentación reticulada y una endexina muy delgada y compacta. El polenkit es abundante sobre el tectum y entre las columelas. La intina es muy delgada, pero se desarrolla ampliamente en las zonas de los colpos formando una intina compacta interna y una inusual intina externa de apariencia columelada. Conclusión:  La estructura y desarrollo de las anteras sigue los patrones conocidos de las angiospermas. La microsporogénesis simultánea y el depósito centrípeto de la esporodermis se han descrito previamente para Malvaceae. Las características de la intina son novedosos para la familia.