Use of anatomical root markers for species identification in Catasetum (Orchidaceae) at the Portal da Amazônia region, MT, Brazil

Abstract

Orchidaceae is one of the largest botanical families, with approximately 780 genera. Among the genera of this family, Catasetum currently comprises 166 species. The aim of this study was to characterize the root anatomy of eight Catasetum species, verifying adaptations related to epiphytic habit and looking for features that could contribute to the vegetative identification of such species. The species studied were collected at the Portal da Amazônia region, Mato Grosso state, Brazil. The roots were fixed in FAA 50, cut freehand, and stained with astra blue/fuchsin. Illustrations were obtained with a digital camera mounted on a photomicroscope. The roots of examined species shared most of the anatomical characteristics observed in other species of the Catasetum genus, and many of them have adaptations to the epiphytic habit, such as presence of secondary thickening in the velamen cell walls, exodermis, cortex, and medulla. Some specific features were recognized as having taxonomic application, such as composition of the thickening of velamen cell walls, ornamentation of absorbent root-hair walls, presence of tilosomes, composition and thickening of the cortical cell walls, presence of mycorrhizae, endodermal cell wall thickening, the number of protoxylem poles, and composition and thickening of the central area of the vascular cylinder. These traits are important anatomical markers to separate the species within the genus and to generate a dichotomous identification key for Catasetum. Thus, providing a useful tool for taxonomists of this groupOrchidaceae é uma das maiores famílias botânicas, com cerca de 780 gêneros. Dentre seus gêneros, Catasetum inclui atualmente 166 espécies. Caracterizou-se a raiz de oito espécies de Catasetum com o objetivo de verificar caracteres relacionados ao hábito epifítico e contribuir para a taxonomia do grupo. As espécies foram coletadas na região do Portal da Amazônia, no norte do estado de Mato Grosso. Raízes foram fixadas em FAA 50 (1:1:8 formaldeído, ácido acético glacial e álcool etílico 50%), cortadas à mão livre e corados com azul de astra e fucsina. As ilustrações foram obtidas por meio do capturador de imagens acoplado ao fotomicroscópio. As raízes das espécies estudadas compartilharam a maioria dos caracteres anatômicos observados em outras espécies de Catasetum, e vários destes demonstraram adaptações ao hábito epifítico, tais como presença de espessamento secundário na parede das células do velame, da exoderme, do córtex e da medula. Alguns caracteres foram reconhecidos como tendo aplicação taxonômica, como composição do espessamento da parede das células do velame, ornamentação da parede dos pelos absorventes, presença de tilossomos, composição e espessamento da parede das células do córtex, presença de micorriza, tipo de espessamento da parede das células da endoderme, número de pólos de protoxilema e composição e tipo de espessamento da região central do cilindro vascular. Esses caracteres são importantes marcadores anatômicos, pois possibilitam separar as espécies dentro do gênero e gerar uma chave dicotômica de identificação para as Catasetum da região investigada, fornecendo, assim, uma ferramenta útil para os taxonomistas do grupo