Leaf morphoanatomical traits of Jacquinia armillaris Jacq. (Theophrastoideae - Primulaceae) in two xeric shrublands from Venezuela

ABSTRACT

This study aimed to investigate the leaf anatomy of Jacquinia armillaris plants in two different Venezuelan xeric shrublands to evaluate possible variations caused by the environments, which differ in rainfall and soil salinity. Leaf samples were collected in two sites: La Tortuga Island, a dryer and salty environment than the other collecting site, Turpialito, a coastal location in the mainland. The epidermis and the mesophylls were observed with a light microscope and measured with an ocular micrometer inserted in one of the eyepieces. The results show that J. armillaris has many characteristic anatomical traits of xerophytes, among them: thick cuticles and thick epidermis in both leaf surfaces, stomata only in the abaxial side and epidermal depressions lodging a glandular trichome. Leaves are bifacial and present multistratified palisade parenchyma facing the adaxial epidermis and abaxial spongy parenchyma with abundant intercellular spaces. Furthermore, the hypodermis is composed of one or two cell layers below the upper epidermis. Leaf lamina dimension, petiole, cuticles, epidermis and hypodermis cells, as well as the stomatal occlusive cells and number of trichomes, had differences in size and number when the plants of both sites were compared, being higher in plants from La Tortuga. On the other hand, palisade parenchyma and stomatal density were higher in Turpialito plants. Plants collected in La Tortuga Island showed characteristics that suggest adaptation to the island’s saline and more arid conditions in comparison to plants from Turpialito, which presented more leaf traits related to adaptations to water deficit. These results demonstrate the phenotypic plasticity of J. armillaris plants that grow in two different xeric shrublands.

Este estudio tuvo como objetivo investigar a anatomía foliar de plantas de Jacquinia armillaris en dos matorrales xerófilos venezolanos diferentes para evaluar posibles variaciones causadas por los ambientes, que difieren en la pluviosidad y en la salinidad del suelo. Se recolectaron muestras foliares en dos sitios: isla La Tortuga, un ambiente más seco y salino que el otro sitio de recolección, Turpialito, un lugar costero en el continente. La epidermis y los mesófilos se observaron con un microscopio óptico y se midieron con un micrómetro ocular insertado en uno de los oculares. Los resultados muestran que J. armillaris presenta muchos rasgos anatómicos característicos de xerófitas, entre ellos: cutículas y epidermis gruesas en ambas superficies foliares, estomas solo en el lado abaxial y depresiones epidérmicas que alojan un tricoma glandular. Las hojas son bifaciales y presentan parénquima en empalizada multiestratificado próximo a la epidermis adaxial y parénquima esponjoso abaxial con abundantes espacios intercelulares. Además, la hipodermis está compuesta por una o dos capas de células situada debajo de la epidermis adaxial. La dimensión de la lámina foliar, pecíolo, cutículas, células epidermis e hipodermis, así como las células oclusivas estomáticas y número de tricomas, tuvieron diferencias en tamaño y número cuando comparadas las plantas de ambos sitios, siendo mayores en plantas de La Tortuga. Por otro lado, el parénquima en empalizada y la densidad estomática fueron mayores en las plantas de Turpialito. Las plantas colectadas en la isla La Tortuga mostraron características que sugieren una adaptación a las condiciones salinas y más áridas de la isla en comparación con las plantas de Turpialito, que presentaron más rasgos foliares relacionados con adaptaciones al déficit hídrico. Estos resultados demuestran la plasticidad fenotípica de las plantas de J. armillaris que crecen en dos matorrales xerófilos diferentes.

KEYWORDS:

• Arid climate
• La Tortuga Island
• leaf anatomy
• Turpialito
• xerophyte

PALABRAS-CLAVES:

• clima árido
• isla La Tortuga
• anatomía foliar
• Turpialito
• xerófita

Acknowledgments

We acknowledge the Fundación La Tortuga for the travel support in the collecting of the plant material. We also thank the professors José A. Véliz and Víctor Franco-Salazar for their collaboration in the collection of plant material and for their valuable suggestions throughout the completion of this work.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Author contributions

RV and YCG designed the experiment. YCG performed the anatomical and statistical analysis. RV and YCG collected leaf samples, analyzed and interpreted the data and wrote the manuscript.