Glandular and non-glandular hairs in the seasonally dimorphic Origanum dictamnus L. (Lamiaceae) as a means of adaptation to cold stress

Origanum dictamnus is a seasonally dimorphic plant having different appearance in winter and summer. Shoots of winter plants are leaf-naked except for their apical region which bears a cluster of small leaves covered with a thick indumentum of non-glandular hairs. This indumentum highly contributes to the avoidance of cold penetration into the leaf mesophyll, allowing thus plants to endure winter low temperatures. Shoots of summer plants are vigorous with large green leaves. Non-glandular hairs are dendroid with a 5-celled vertical stub and several lateral branches. Glandular hairs are of two types, large peltate hairs and small capitate hairs. Peltate hairs are numerous and consist of a 12-celled head, a unicellular stalk, and a basal epidermal cell.. They constitute the sites of essential oil secretion. Capitate hairs occur in a small number and are composed of a unicellular head, a unicellular stalk and a basal epidermal cell. They are not secreting essential oil, but a hydrophilic material. The oil secreted by the peltate hairs has antioxidant properties, opposes the oxidative stress resulted from low temperatures, and contributes to the adaptation of the plant to winter cold stress.

Origanum dictamnus jest rośliną wykazującą dymorfizm sezonowy, która posiada inny wygląd zimą i latem. Pędy roślin zimowych pozbawione są liści z wyjątkiem ich strefy szczytowej, gdzie znajduje się kępka niewielkich liści pokrytych gęstym kutnerem utworzonym z włosków mechanicznych. Kutner ten w znacznym stopniu zapobiega przenikaniu zimna do mezofilu liści, w ten sposób pozwalając roślinom wytrzymywać niskie temperatury zimowe. Pędy roślin letnich charakteryzują się dużą siłą wzrostu i mają duże zielone liście. Włoski mechaniczne są dendroidalne i posiadają 5-komórkowy trzonek oraz kilka bocznych rozgałęzień. Włoski gruczołowe są dwojakiego rodzaju: duże włoski tarczowate i niewielkie włoski główkowate. Włoski tarczowate są liczne i składają się z 12-komórkowej główki, jednokomórkowego trzonka i bazalnej komórki epidermalnej. Stanowią one miejsca wydzielania olejku eterycznego. Włoski główkowate występują w niewielkiej liczbie i składają się z jednokomórkowej główki, jednokomórkowego trzonka oraz bazalnej komórki epidermalne. Nie wydzielają one olejku eterycznego, ale substancję hydrofilną. Olejek wydzielany przez włoski tarczowate posiada właściwości przeciwutleniające, przeciwdziała stresowi oksydacyjnemu wywołanemu niskimi temperaturami oraz przyczynia się do przystosowania się rośliny do stresu chłodu zimą.