The anatomy of Santalum album (Sandalwood) haustoria

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Structural attributes of Santalum album L.(Sandalwood) haustoria have been long overlooked in the literature. This is surprising since successful haustorial formation is key to the survival of individuals of this ecologically and economically important plant. We investigated the morphology of haustoria formed by S.album attached to one of its principal hosts Tithonia diversifolia (Hemsley) A.Gray. The bell-shaped mature haustoria were composed of a peripheral hyaline body and a centrally located penetration peg. The parasite penetration peg can penetrate the host by means of direct pressure and the secretion of cell-wall-degrading enzymes when forming a successful graft union. The latter mechanism is supported by this study as we observed no evidence of collapsed host cells as the result of parasite applied pressure. Upon reaching the xylem tissue of the host root, the penetration peg formed a thin ellipsoidal disc and the host–parasite interface was almost entirely composed of parenchymatous tissue. Luminal continuities were absent between the xylem conducting tissues of the partners, thus suggesting mass flow of solutes is unlikely to occur in this association. High densities of contact parenchyma were found at the host–parasite interface; thus it is probable that these are the principal structures formed by the parasite that facilitate the acquisition of host-derived xylem resources. This study therefore concludes that haustorial anatomy of S.album supports cross membrane (potentially selective) uptake of host-derived solutes as opposed to mass flow via vascular continuity.

On a longtemps négligé les caractères structuraux des haustéries du Santalum album L. (bois de santal), dans la littérature. Ceci est surprenant puisque la formation des haustéries est une clé pour la survie des individus de cette plante, écologiquement et économiquement importante. Les auteurs ont examiné la morphologie des haustéries formées chez le S. album, en lien avec un de ses principaux hôtes, le Tithonia diversifolia (Hemsley) A.Gray. Les haustéries matures, en forme de cloche, comportent un corps hyalin périphérique et une tigelle de pénétration centrale. Au cours de la formation d’une union de greffe réussie, la tigelle de pénétration peut entrer dans l’hôte au moyen d’une pression directe ou d’une sécrétion d’enzymes dégradant les parois. On confirme ce dernier mécanisme dans cette étude, puisqu’aucune trace d’affaissement des cellules hôtes, sous l’influence de la pression appliquée par le parasite, n’a pu être observée. En atteignant le xylème de la racine de l’hôte, la tigelle de pénétration forme un mince disque ellipsoïde et l’interface hôte–parasite est essentiellement constituée de parenchyme. On observe aucune continuité d’ouverture entre les tissus conducteurs du xylème des partenaires, ce qui suggère l’absence d’un flux de solutés dans cette association. On observe une forte densité de parenchymes de contact à l’interface hôte–parasite; il est ainsi probable qu’ils constituent la structure principale formée par le parasite pour permettre l’acquisition des ressources du xylème dérivés de l’hôte. On conclut que l’anatomie des haustéries du S. album suggère une absorption transmembranaire (potentiellement sélective) de solutés dérivés de l’hôte, plutôt qu’un flux de masse via une continuité vasculaire.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2006

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