Amorphous silica biomineralizations in Schoenoplectus californicus (Cyperaceae): their relation with maturation stage and silica availability Biomineralizaciones de sílice amorfo en Schoenoplectus californicus (Cyperaceae): su relación con el estado...

Summary: The factors involved on the silicification process in Cyperaceae are scarcely known. In this study we analyse the effect of maturation stage and silica availability on the production of amorphous silica biomineralizations in culms of Schoenoplectus californicus. Young and senescent culms were collected from ponds with different silica availability. Two complementary methodologies (calcination and staining techniques), light and scanning electron microscopy and EDS were applied for amorphous silica analyses in plants. Quantitative data were analysed by Kruskal-Wallis and a two-way ANOVA tests. There were no significant differences between silica content of culms collected in ponds with different silica availability. Instead, silica content in senescent culms was higher than in young culms (F=91.43, P<0.01). Young culms only produce cone-shaped amorphous silica bodies, located in epidermal cells overlying sclerenchyma. Senescent culms produce a higher diversity of silicified cells, such as epidermal, stellate (aerenchyma) and parenchymatic cells. Silicification process in S. californicus is clearly affected by age and may act as a mechanism of structural resistance improvement. Some cells became silicified very early in the development and others may be silicified at a later stage depending on wall characteristics or rate of transpiration. Key words: Sedge, silicophytoliths, senescence, aerenchyma, culms, ponds, SE Buenos Aires province. Resumen: Biomineralizaciones de silice amorfo en Schoenoplectus californicus (Cyperaceae): su relacion con el estado de maduracion y la disponibilidad de silice. Los factores involucrados en el proceso de silicificacion en Cyperaceae son poco conocidos. En este estudio se analiza el efecto del estado de maduracion y la disponibilidad de silice en la produccion de biomineralizaciones de silice amorfo en tallos de Schoenoplectus californicus. Tallos jovenes y senescentes fueron recolectados de lagunas con diferente disponibilidad de silice. Dos tecnicas complementarias (calcinacion y tincion), microscopia optica y electronica y EDAX fueron aplicados para el analisis en las plantas. Los datos cuantitativos fueron analizados por tests de Kruskal-Wallis y ANOVA de dos vias. No hubo diferencias significativas entre el contenido de silice en los tallos recolectados en lagunas con diferente disponibilidad de silice. En cambio, el contenido en tallos senescentes fue mayor que en los jovenes (F=91,43; P<0,01). Los tallos jovenes solo producen cuerpos siliceos conicos, localizados en celulas epidermicas asociadas al esclerenquima. En los tallos senescentes se silicifican una mayor diversidad de celulas, como las epidermicas, del aerenquima y esclerenquima. El proceso de silicificacion en S. californicus esta claramente afectado por la edad y mejoraria la resistencia estructural. Algunas celulas se silicifican tempranamente, mientras que en otras depende de las caracteristicas de la pared celular y/o de la tasa de transpiracion. Palabras clave: Junco, silicofitolitos, senescencia, aerenquima, tallos, lagunas, sudeste bonaerense.