The epiphytic environment provides limited content of nutrients to plants, marked by constantly water fluctuations. However, the Orchidaceae are successful in this ambience, showing structural and physiological strategies of the vegetative organs, mainly to supply water deficiency. The aerial roots of these plants exhibit anatomic special features, being constituted by a stele surrounded by the endodermis, followed by multiple layers of cortical parenchyma bounded externally by the exodermis, and a dermal tissue composed of multiple cell layers called velamen. This anatomical apparatus reveals different strategies for maximizing water and nutrients uptake, with greater investment in velamen area (facilitates water passage) or greater investment in internal structures, such as cortex and vascular cylinder associated with the higher number of passage cells from endodermis (promote effective management of these resources into the plant). The velamen, regardless of being composed by dead cells, retains its pectin matrix. The negative character of this matrix retains cations and contributes to attract negative ions, which makes velamen a tissue with higher nutritional intake when the environment supply is limited. The higher number of xylem strands aligned with the passage cells of the endodermis can also increase the transport efficiency, since it facilitates these ions entrance on vascular cylinder. The exodermis and endodermis help on mechanical support in cases of desiccation, and constitute an apoplastic barrier due to the high suberin and/or lignin impregnation, except for the passage cells, where its induce the symplastic transport. In cortical parenchyma, the high methyl-esterification of the pectins contributes to the porosity of the cell wall (increasing the flow of nutrients among the cells) and its flexibility (increasing its elasticity and water retention capacity). In this tissue, there were cells with phi, uniform and reticulated thickenings, besides cells with high suberin lamellae. The lignin reinforcement help to prevent the cortex collapse in low humidity conditions, while the suberin impregnation generates a hydrophobic character of the cortex, which contributes to the water flow toward the stele.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDissertação (Mestrado)O ambiente epifítico oferece nutrientes às plantas de forma limitada, sendo marcado por flutuações hídricas constantes. Entretando, as Orchidaceae são bem sucedidas nesse contexto, evidenciando estratégias estruturais e fisiológicas dos órgãos vegetativos, principalmente para suprir a deficiência de água. As raízes aéreas nestas plantas exibem características anatômicas especiais, sendo constituídas por um estelo envolvido por endoderme, seguida de múltiplas camadas de parênquima cortical delimitadas externamente pela exoderme, e sistema de revestimento composto por múltiplas camadas celulares que formam o velame. Todo esse aparato anatômico revela diferentes estratégias para a maximização da obtenção de água e nutrientes, podendo haver investimento em maior área de velame, que facilta a passagem de água ou maior investimento em estruturas internas, como córtex e cilindro vascular associados ao maior número de células de passagem da endoderme, as quais podem promover uma condução eficaz destes recursos para o interior da planta. O velame, embora composto por células mortas, conserva sua matriz péctica. O caráter negativo desta matriz faz com que cátions sejam retidos e contribuam para a atração de íons negativos, tornando o velame um tecido com maior aporte nutritivo considerando a oferta do meio como limitada. O maior número de cordões de xilema alinhados com as células de passagem da endoderme também pode aumentar a eficiência de transporte, uma vez que facilita a entrada destes íons ao cilindro vascular. A exoderme e a endoderme auxiliam no suporte mecânico em casos de dessecação e constituem barreiras apoplásticas devido à alta impregnação de suberina e/ou lignina, exceto nas células de passagem, onde induzem o transporte simplástico. No parênquima cortical, as pectinas HGAs de alta metil esterificação contribuem para a porosidade da parede celular (aumentando o fluxo de nutrientes para as células) e sua flexibilidade (aumentando sua elasticidade e capacidade de retenção de água). Neste tecido, foram ainda encontradas células com espessamento em phi, uniforme e reticulados, além de células com alta impregnação de suberina nas lamelas. O reforço de lignina nestas células pode também ajudar a evitar o colapso do córtex em condições de baixa umidade, enquanto que a impregnação por suberina gera um caráter hidrofóbico, que contribui para o fluxo de água em direção ao estelo.