88
ритма сезонного развития и эколого-ценотических условий обитания. Модельными
объектами были корневищные многолетники луговой (
Mentha arvensis и
Achillea
millefolium) и лесной (
Paris quadrifolia,
Maianthemum bifolium) эколого-ценотических
групп, произрастающих в природных условиях.
Сезонные изменения анатомической структуры корневищ. Одной из
основных функций корневища является запасание,
что во многом определяет
анатомическую структуру многолетнего подземного побега. Исследования показали,
что у всех 4-х видов в период активной вегетации 50 % и более от объема междоузлия
подземного побега занимает запасающая ткань (табл. 9). Корневища лесных
ранневесенних видов
Paris quadrifolia и
Maianthemum bifolium отличались
наибольшим развитием паренхимы первичной коры, которая составила в летний
период в среднем 80 % от общего объема междоузлия.
Характерной особенностью
запасающей паренхимы
P. quadrifolia является накопление в ее клетках большого
количества крахмала (рис. 19). В клетках подземных побегов
P. quadrifolia и
M.
bifolium отмечено отложение кристаллов оксалата кальция. Предполагают,
что эти
кристаллы могут выполнять структурную функцию, а также служить временным
пулом кальция, регулируя содержание физиологически активного кальция и величину
рН в цитоплазме (Cornelissen, Thompson, 1997). В подземных побегах
M. arvensis в
области выступающих ребер под эпидермой формируется многорядная колленхима,
которая выполняет механическую функцию (рис. 20).
Клеточные оболочки
колленхимы не одревесневают и степень ее развития отличается у разных особей
одного вида.
Другой важной функцией корневища как подземного побега является
проведение веществ. Проводящие пучки у всех исследуемых видов располагаются по
периферии проводящего цилиндра, центральная часть которого занята паренхимными
клетками. У
P. quadrifolia развиваются амфивазальные, у
M. arvensis и
M. bifolium –
закрытые коллатеральные проводящие пучки, у корневищ
A. millefolium – открытые
коллатеральные (рис. 21, 22). По периферии коровой паренхимы подземных побегов
P. quadrifolia располагаются мелкие коллатеральные проводящие пучки листового
следа. В корневищах
M. arvensis кроме 4
основных пучков, содержащих флоэму и
ксилему, формируется большое количество дополнительных пучков, в которых
элементы ксилемы замещены механической тканью – склеренхимой (рис. 22).
89
Таблица 9
Анатомическая структура междоузлий в корневищах травянистых многолетних растений в летний период 2008 г.
(Плюснина и др., 2013).
Показатели
Виды
Paris quadrifolia
Majanthemum bifolium
Mentha arvensis
Achillea millefolium
Июль
Октябрь
Июль
Октябрь
Июль
Октябрь
Июль
Октябрь
Площадь поперечного среза, мм²
6.4 ± 1.1
7.2 ± 0.5
0.6 ± 0.1
0.7 ± 0.1
2.0 ± 0.4*
8.2 ± 1.1*
1.9 ± 0.1
2.6 ± 0.3
Парциальный
объем, %
первичная кора
89.1
87.8
77.9
77.5
47.7
34.9
57.1
56.4
центральный
цилиндр
10.9
12.2
22.1
22.5
62.3
65.1
42.9
43.6
Число рядов клеток паренхимы
первичной коры
16.8 ± 1.5
17.3 ± 0.6 5.5 ± 0.6
5.9 ± 0.7
6.7 ± 0.5
8.2 ± 0.5
7.6 ± 0.2
7.0 ± 0.6
Число проводящих пучков
6.8 ± 0.7
7.7 ± 0.5
5.4 ± 0.5
5.8 ± 0.4
9.9 ± 1.1
1
* 18.6 ± 2.5
1
* 12.3 ± 1.6 13.9 ± 1.0
Число сосудов ксилемы в
проводящем пучке
24.3 ± 3.8
31.7 ± 3.2 11.4 ± 2.8 12.4 ± 3.5 11.2 ± 1.3² 13.6 ± 2.7²
5.9 ± 1.7
7.7 ±1.4
Радиальный
диаметр клеток,
мкм
паренхима
первичной коры
66.8 ± 1.6
70.4 ± 1.4 48.9 ± 6.4 46.5 ± 4.1 42.8 ± 3.4
52.4 ± 3.4 34.9 ± 2.0 35.4 ± 1.3
паренхима
центрального
цилиндра
56.9 ± 4.0
54.5 ± 2.3 34.1 ± 5.1 33.0 ± 4.7 78.3 ± 3.7
79.1 ± 3.6 72.6 ± 4.8 80.3 ± 4.9
трахеальные
элементы
ксилемы
31.8 ± 0.9
32.1 ± 0.4 23.6 ± 3.4 22.6±3.1 19.0 ± 0.8²* 9.7 ± 0.4²* 13.9 ± 0.5 14.9 ± 0.3
Первичная кора / центральный
цилиндр
8.2
7.2
3.5
3.4
0.8
0.5
1.3
1.3
1
число дополнительных проводящих пучков; ² - число сосудов ксилемы в основных проводящих пучках; * различия
статистически значимы, Р 0.05.
90
Рис. 20. Коровая паренхима корневищ, 2008 г.
1 – зерна крахмала в клетках
паренхимы
Paris quadrifolia. Поперечный срез.
Сканирующий электронный
микроскоп. 2 – кристаллы оксалата кальция в клетке паренхимы
P. quadrifolia.
Поперечный срез. Сканирующий электронный микроскоп.
3 - кристаллы оксалата
кальция в верхушке корневища
Maianthemum bifolium (стрелки)
. Продольный срез.
Световой микроскоп.
4 – уголковая колленхима в корневище
Mentha arvensis.
Поперечный срез. Световой микроскоп.
Масштабные линейки, мкм:
1, 4 – 100;
2, 3 –
50.
91
Рис. 21. Строение эндодермы в подземных побегах корневищных растений, 2008 г.
Поперечный срез. Флуоресцентная микроскопия.
1 –
Paris quadrifolia (июль).
Морфологически дифференцированная эндодерма.
2 –
Maianthemum bifolium (июль).
Образование U-образных клеточных оболочек эндодермы.
3 Mentha arvensis
(октябрь). Эндодерма на стадии формирования изгиба клеточной стенки (стрелки).
4 –
Достарыңызбен бөлісу: