Embryo development, megagametophyte storage product accumulation, and seed efficiency in Taxus brevifolia

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Abstract:

Taxus brevifolia Nutt. has a reduced ovulate structure that consists of a single ovule in a leaf axil instead of a compound ovulate strobilus. Taxus brevifolia on southern Vancouver Island, British Columbia, were studied over three seasons. Proembryos occurred from mid-May to mid-June. They underwent four free nuclear divisions forming 16 nuclei before cellularization. Early embryos were present from mid-May to mid-August. Simple polyembryony was observed up to the massive embryo stage, and differential growth of the embryonal cells was interpreted as incomplete cleavage polyembryony. Mid-embryos were present from mid-June to late August and had a distinct protoderm and focal zone. Late embryos were visible from mid-July onwards. Carbohydrates began accumulating at the early embryo stage, whereas proteins and lipids accumulated in the late embryo stage. The presence of a red aril corresponded to increased amounts of lipid in the megagametophyte cells. Individual seeds matured from July until November. The seed efficiency ranged from 0 to 16% and averaged 5%. Prezygotic loss was the most common fate of ovules, followed by postzygotic loss. Possible causes of this poor seed efficiency are poor pollination success, insect damage, or light limitation.

Au lieu d'un strobile ovulaire composé, Taxus brevifolia Nutt. a une structure ovulaire réduite constituée d'un ovule unique à l'axe d'une feuille. Des T. brevifolia situés au sud de l'île de Vancouver, en Colombie-Britannique, ont été étudiés pendant trois saisons. Les pro-embryons se forment de la mi-mai à la mi-juin. Ils passent par quatre divisions coenocytiques dont le résultat est la production de 16 noyaux avant la formation des cellules. Les premiers stades de développement des embryons sont observables de la mi-mai à la mi-août. Une polyembryonie simple est observée jusqu'à l'étape d'embryon massif et la croissance différentielle des cellules embryonnaires est interprétée comme une polyembryonie incomplète par clivage. Les embryons au stade intermédiaire de développement, avec une zone focale et un protoderme distincts, sont présents de la mi-juin à la fin d'août. Les embryons au dernier stade de développement sont visibles à partir de la mi-juillet. Les glucides commencent à s'accumuler dans les premiers stades de développement de l'embryon alors que les protéines et les lipides s'accumulent dans les derniers stades. La présence d'un arille rouge correspond à l'augmentation de la teneur lipidique dans les cellules du mégagamétophyte. Les graines individuelles mûrissent de juillet jusqu'en novembre. L'efficacité de production de graines varie de 0 à 16% avec une moyenne de 5%. Le plus souvent, les ovules disparaissent au stade pré-zygotique ou en deuxième lieu au stade post-zygotique. Les causes possibles de la faible efficacité de production de graines sont la faible pollinisation, les dommages causés par les insectes et le manque de lumière.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2001

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