Andenhirse (Chenopodium Quinoa), eine Samenpflanze aus der südamerikanischen Andenregion, wird seit 7000 Jahren angebaut und ist gut an extreme Umweltbedingungen wie Höhenlage, geringe jährliche Niederschläge, hohe Bodensalzgehalte und Gefriertemperaturen angepasst. Quinoa wird auch wegen seines hohen Nährwerts, insbesondere aufgrund der außergewöhnlichen Aminosäurenbilanz des Samenproteins und der Menge an ernährungsphysiologisch günstigen Lipiden, als Nutzpflanze geschätzt.
Quinoa-Samen werden verbreitet, wobei ihre Fruchtwand den Samen bedeckt, was ein Merkmal darstellt Utrikulär Frucht. Das Perikarp besteht aus papillösen Zellen, die von der äußeren Epidermis der Eierstockwand abstammen, und darunter tangential gestreckten Zellresten. Die Samenschale besteht aus zwei Zellschichten: Exotesta und Endotegmen. Bei der Reife sterben Zellen der Fruchtwand und der Samenschale ab. Die drei Bereiche der Nahrungsreserven in Quinoa-Samen sind ein großes zentrales Perisperm, ein peripherer Embryo und ein Endosperm aus einer oder zwei Zellschichten, die die Keimwurzel des Embryos umgeben. Im reifen Samen weist das Perisperm gleichförmige, nicht lebende, dünnwandige Zellen auf, die voller Stärkekörner sind. Endosperm- und Embryogewebe, bestehend aus lebenden Zellen, speichern Proteine, Lipide und Mineralien.
Während der Endphase der Samenentwicklung reichern die Zellen des dauerhaften Endosperms Protein und Lipide an, während der Rest zerkleinert und zersetzt wird. Sowohl der Suspensor als auch das Endosperm sterben nach und nach von den innersten Schichten ab, die den Embryo umgeben und sich in Richtung des Nucellargewebes erstrecken. Ricinosome sind aus dem Endoplasmatischen Retikulum stammende Organellen, die sowohl die Proform als auch die reife Form der Cystein-Endopeptidase anreichern, die erstmals in Rizinusbohnen (Ricinus communis) Endosperm während der Keimung. Diese Studie versuchte, Zusammenhänge zwischen dem Vorhandensein von Ricinosomen und programmierten Zelltodmerkmalen in Suspensor- und Endospermzellen zu identifizieren, die dazu prädestiniert sind, während der Entwicklung von Quinoa-Samen zu sterben.
Ein kürzlich erschienener Artikel in Annals of Botany beschreibt eine strukturelle Untersuchung der Quinoa-Samenbildung unter Verwendung von Lichtmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie. Mit Ausnahme der ein oder zwei Zellschichten, die das dauerhafte Endosperm im reifen Samen bilden, wurden Rizinosomen in Suspensor- und Endospermzellen gefunden. Diese Zellen waren auch der Ort morphologischer Anomalien, einschließlich verformter und fragmentierter Kerne, Vesikelbildung des Zytosols, Vakuolenkollaps und Zellwanddesorganisation. Dies ist der erste Bericht über das Vorhandensein dieser Strukturen im Suspensor und Endosperm von Angiospermen während der Samenentwicklung. Dieses Ergebnis erhöht die Möglichkeit, dass das Vorhandensein von Ricinosomen oder der Cys-EP-Enzymnachweis ein frühes Kennzeichen darstellt, das verwendet werden kann, um den programmierten Zelltod während der Entwicklung vorherzusagen. Ebenso sind diese Beobachtungen bezüglich der Struktur und Entwicklung sowohl des Suspensors als auch des Endosperms neue Erkenntnisse nicht nur für die Art, sondern für die Familie der Fuchsschwanzgewächse im Allgemeinen.
