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A quantitative analysis of leaf growth parameters in Myriophyllum aquaticum (Haloragaceae)

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This quantitative developmental study examines various parameters associated with the growth of leaves of Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc. on different shoot systems from a single clonal plant to determine the dynamics of growth processes during the development of a normal, typical leaf. Early stages of development, representing the morphogenetic phase of leaf formation, were used to document the growth rate of leaves, the dynamics of leaf lobe formation, the location of initiation of leaf lobes, and allometric relationship between leaves and leaf lobes. Even though there were variations in maximum leaf length between shoot systems, similar growth patterns were observed. In addition, during the exponential phase of growth, the location of initiation of those lobes was constant in each shoot system. There was a positive correlation between the rate of growth of leaves and the rhythm of initiation of lobes resulting in the formation of strikingly similar leaf morphologies regardless of whether the leaf is long with more lobes or short with fewer lobes. An allometric relationship between leaf length and the length of its lobes was observed. To our knowledge, this has never been noted in a system like this. The existence of constant parameters of growth is essential to maintain some degree of consistency but variations in the modalities of those parameters allow for flexibility within the system. For example, the interplay between rates of leaf growth and duration of growth can explain the range of maximum leaf length observed or can be viewed as a way of using different means to achieve similar end products (fast rate of growth and short duration versus slower rate of growth and longer duration).

Dans cette étude en développement quantitatif, les auteurs examinent divers paramètres associés à la croissance des feuilles du Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc. sur différents systèmes caulinaires à partir d'une seule plante clonale, afin de déterminer la dynamique du processus de croissance au cours du développement d'une feuille normale typique. Les auteurs ont utilisé les premiers stades du développement, représentant la phase morphogénétique de la formation foliaire, pour définir le taux de croissance des feuilles, la dynamique de la formation des lobes foliaires, la localisation de l'initiation des lobes foliaires ainsi que la relation allométrique entre les feuilles et les lobes foliaires. Bien qu'on observe des variations de la longueur maximale des feuilles entre les systèmes caulinaires, on dénote des patrons de croissance similaires. De plus, au cours de la phase exponentielle de croissance, la localisation de ces lobes demeure constante dans chaque système caulinaire. Une corrélation positive se manifeste entre le taux de croissance des feuilles et le rythme d'initiation des lobes, ce qui conduit au développement de morphologies foliaires très similaires, indépendamment du fait que la feuille soit longue avec plus de lobes ou courte avec moins de lobes. On observe une relation allométrique entre la longueur de la feuille et la longueur de ses lobes. Selon les auteurs, ceci n'a jamais été observé dans un tel système. L'existence de paramètres de croissance constants est essentielle pour maintenir un certain degré de congruité, mais les variations dans les modalités de ces paramètres permettent un certain degré de flexibilité dans le système. Par exemple, les interactions entre les taux de croissance foliaire et la durée de croissance peuvent expliquer l'amplitude maximale de la longueur des feuilles ou peuvent être interprétées comme une façon d'utiliser divers moyens pour compléter des produits finaux similaires (rapide taux de croissance et courte durée, versus faible taux de croissance et plus longue durée).

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-09-01

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  • Published since 1929, this monthly journal features comprehensive research articles and notes in all segments of plant sciences, including cell and molecular biology, ecology, mycology and plant-microbe interactions, phycology, physiology and biochemistry, structure and development, genetics, systematics, and phytogeography. It also publishes commentary and review articles on topics of current interest, contributed by internationally recognized scientists.

    Previously published as the Canadian Journal of Botany
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