Morphological and anatomical development in the Vitaceae. VIII. Comparative development of three Cyphostemma (Vitaceae) species reveals important vegetative and reproductive differences among the species

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Abstract

Vegetative and floral development of Cyphostemma simulans (C.A. Small) Wild & Drummond, Cyphostemmajuttae (Dinter & Gilg) Descoings, and Cyphostemma mappia (Lam) Galet were compared using epi-illumination light microscopy and paraffin sectioning. Cyphostemma simulans is a liana with leaf-opposed tendrils and inflorescences, which both arise from the shoot apical meristem, whereas the other two species are shrubs that lack tendrils and their main shoot terminates in an inflorescence. A shoot apical meristem of C.simulans can be overtopped by an inflorescence, making the architecture appear to develop like a sympodium, which is the architecture shared by the other two species. On the other hand, a terminal inflorescence of C.juttae or C.mappia can be placed in a leaf-opposed position by a precocious axillary branch, making the architecture appear to develop like a monopodium, which is the typical architecture of the Vitaceae. The floral development of all three species is similar in early ontogeny, except for a difference in calyx development between C.mappia and the other two species. Later developmental differences of the septum and gynoecium, in addition to flower colour and phenology, are distinct characteristics that distinguish flowers of each species. Therefore, this study is the first to demonstrate differences in the floral characteristics of Cyphostemma. In addition, it shows how each architecture type (monopodium or sympodium) can resemble the other and so provides stronger evidence about how the unique architecture of the Vitaceae has originated.

Les auteurs ont comparé le développement floral et végétatif des Cyphostemma simulans (C.A. Small) Wild & Drummond, Cyphostemmajuttae (Dinter & Gilg) Descoings et C.yphostemma mappia (Lam) Galet en utilisant la microscopie photonique en épi-illumination et des sections enrobées à la paraffine.Le C. simulans est une liane avec des vrilles et des inflorescences opposées aux feuilles, lesquelles se développent à partir du méristème apical caulinaire, alors que les deux autres espèces sont des arbustes qui n'ont pas de vrille et dont la tige principale se termine par une inflorescence. Un méristème apical caulinaire du C. simulans peut être surmonté d'une inflorescence donnant à l'architecture une allure de développement sympodial, une architecture qui est partagée par les deux autres espèces. D'autre part, une inflorescence terminale chez les C. juttaet C. mappia peut se retrouver en opposition avec une feuille par une branche axillaire précoce, donnant à l'architecture l'apparence d'un sympode, ce qui est typique de l'architecture des Vitaceae. Le développement floral des trois espèces est similaire au début de l'ontogenèse, sauf pour une différence dans le développement du calice entre le C. mappia et les deux autres espèces. On observe plus tard des différences dans le développement du septum et du gynécée, en plus de la couleur des fleurs et de leur phénologie, autant de caractéristiques qui distinguent les fleurs de chaque espèce. Il s'agit de la première étude qui montre des différences dans les caractéristiques florales des Cyphostemma. Elle montre également comment le type d'architecture (monopode ou sympode) peut ressembler à l'autre et fournit ainsi une preuve plus solide de l'origine unique de l'architecture des Vitaceae.

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