Orchid Tuber Ontogeny

Abstract

Orchid tubers are getting value day by day in agricultural production, and also a medicinal drug is important. No ontogenic research has been found on these tubers of economic value. Therefore, in this study, it was aimed to examine the orchid tuber ontogeny. As material, microtome sections were taken from the embedding preparations with Hisstoresin kit from Himantoglossum robertianum stolons and stained with Toluidin Blue. According to the results, It was determined that there are statocyte cells and calyptra on the underside of the tuber and that the entire surface of the newly developed tuber is surrounded by meristematic cells. While the meristems on the underside of the tuber differentiate into meristeles, mucilage and starch cells in the future, only mucilage and starchy cells develop from the lateral meristems of the tuber. It has been determined that the tuber grows from the bottom up with the differentiation in its cells and turns into a whipping top-shaped structure with meristeles between them. In addition, with the sucrose loading from phloem, there was an acceleration in the transition of the organ to the storage organ in this period. In the mature tuber, several rows of flat velamen, a row of exodermis, a large storage parenchyma (mucilage cells and starchy cells between them) and a meristem are seen from the outside.

Keywords

• Orchid
• Himantoglossum
• Stolon
• Tuber

Orkide Yumru Ontogenisi

Öz

Orkide yumruları (tuber) tarımsal üretimde gün geçtikçe değerlenmekte olup, ayrıca tıbbi drog önemine sahiptir. Ekonomik değerde olan bu yumrularla ilgili ontogenik bir araştırma bulunmamıştır. Bu nedenle; çalışmada orkide yumru ontogenisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Materyal olarak Himantoglossum robertianum stolonlarından Historesin kiti ile gömme preperatlardan mikrotom kesitleri alınmış ve Toluidin Blue ile boyanmıştır. Sonuçlara göre; yumrunun alt tarafında statosit hücreleri ve kaliptranın olduğu ve yeni gelişecek olan yumrunun tüm yüzeyinin meristematik hücrelerle çevrili olduğu tespit edilmiştir. Yumrunun alt tarafındaki mersitemlerden ileride meristele, müsilaj ve nişasta hücreleri farklılaşırken, yumrunun yanal meristemlerinden ise sadece müsilaj ve nişastalı hücreler gelişmektedir. Yumrunun alttan yukarıya doğru hücrelerinde farklılaşma ile birlikte büyüdüğü ve aralarında meristeleler ile topaç şeklinde bir yapıya dönüştüğü tespit edilmiştir. Ayrıca floemden sakkaroz yüklemesi ile birlikte bu dönemde organın, depo organı haline geçişinde hızlanma olmuştur. Olgun yumruda dışarıdan itibaren birkaç sıralı ezik velamen, bir sıra ekzodermis, geniş bir depo parankiması (müsilaj hücreleri ve aralarında nişastalı hücreler) ve yer yer meristele görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Orkide
• Himantoglossum
• stolon
• yumru
• anatomi
• ontogeni

Kaynakça

1. Akbulut MK, Süngü Şeker Ş., Şenel G., Ergen Akçin Ö. Farklı Büyüme Dönemlerinde Tradescantia pallida Türünün Yapraklarında Bulunan Kalsiyum Okzalat (CaOx) Kristalleri Üzerine Bir Araştırma. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 16 2016; 011001, 1‐5.
2. Akbulut MK., Süngü Şeker Ş., Şenel G. Farklı Ekolojik Koşullarda Yetişen Spiranthes spiralis’in (Orchidaceae) Yaprak Stoma Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 2017; 17, 372-376.
3. Akbulut MK., Süngü Şeker Ş. & Şenel G. Monotipik Steveniella satyrioides türünün anatomik morfolojik ve mikromorfolojik özellikleri. BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi 2019; 6 (2): 573-584.
4. Aksenova NP, Konstantinova TN., Golyanovskaya SA., Sergeeva LI., Romanov GA. Hormonal Regulation of Tuber Formation in Potato Plants. Russian Journal of Plant Physiology 2012; 59, 4: 451–466.
5. Attri LK., Bhanwra RK., Nayyar H. Pollination induced embryology studies in Aerides multiflora (ROXB.). International Journal of Botanical Studies, 2020; 5 (4), 211-215.
6. Aybeke M., Sezik E., Olgun G. Vegetative anatomy of some Ophrys, Orchis and Dactylorhiza (Orchidaceae) taxa in Trakya region of Turkey. Flora 2010; 205 (2): 73-89.
7. Aybeke M. Comparative anatomy of selected rhizomatous and tuberous taxa of subfamilies Orchidoideae and Epidendroideae (Orchidaceae) as an aid to identification. Plant Systematic and Evolution 2012; 298 (9): 1643–1658.
8. Aybeke M. Vessel anatomy studies in orchids (Orchidaceae). Acta Biologica Turcica 2017; 30 (4): 89-93.

9. Kasaplıgil B. Foliar xeromorphy of certain geophytic monocotyledons. Madrono 1961; 16: 43-70.
10. Kolcu SS. Ordu yöresinde yayılış gösteren bazı Cephalanthera L.C.M. Richard (Orchidaceae) türleri üzerinde morfolojik, mikromorfolojik ve anatomik bir araştırma. Ordu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek lisans tezi, Ordu, Türkiye, 2014.
11. Lemoine R, LaCamera S., Atanassova R., Dédaldéchamp F., Allario T., Pourtau N., Bonnemain JL., Laloi M., Coutos-Thévenot P., Maurousset L., Faucher M., Girousse C., Lemonnier P., Parrilla J. and Durand M. Source-to-sink transpor of sugar and regulation by environmental factors. Frontiers in Plant Science 2013; 4, Article 272.
12. O'Brien TP., Feder N., McCully ME. Polychromatic Staining of Plant Cell Walls by Toluidine Blue O. Protoplasma 1964; 59: 368–373.
13. Öztürk D. Morphological, anatomical and ecological studies on Orchis simia (Orchidaceae) taxon of Eskişehir, Turkey. Eurasian Journal of Biological and Chemical Sciences 2020; 3 (2): 110-115.
14. Prete CD. & Miceli P. Histoanatomical and taxonomical observations on some Central Mediterranean entities of Orchis sect. Labellotrilobatae P.Vermeul. subsections Masculae Newski and Provinciales Newski (Orchidee). Caesiana 1999; Quaderno, 12, 21-44.
15. Salep Eylem Planı. Salep Eylem Planı 2014-2018. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü. https://web.ogm.gov.tr/ekutuphane/Yayinlar/Salep%20Eylem%20Plan%C4%B1.pdf. 2014.
16. Sezik E. Orkidelerimiz, Türkiye’nin Orkideleri. Sandoz Kültür Yayınları, No: 6, 1984.
17. Stern WL. Vegetative anatomy of subtribe Orchidinae (Orchidaceae). Botanical Journal of Linnean Society 1997; 124: 121-136.
18. Süngü Şeker Ş., Şenel G., Akbulut MK. Comparative vascular anatomies of some orchid species. Anatolian Journal of Botany 2021; 5 (2): 84-90.
19. Wickham LD., Wilson LA., Passam HC. Tuber Germination and Early Growth in Four Edible Dioscorea Species. Annals of Botany 1981; 47 (1): 87-95.
20. Xu X, Vreugdenhil D, van Lammeren AAM. Cell division and cell enlargement during potato tuber formation. Journal of Experimental Botany 1998; 49:573-82.