Біологічні науки/2.Структурна ботаніка і біохімія рослин

Ходаніцька О. О.

Вінницький державний педагогічний університет ім. М. Коцюбинського,

аспірант кафедри біології

ДІЯ ХЛОРМЕКВАТХЛОРИДУ І ТРЕПТОЛЕМУ НА МЕЗОСТРУКТУРНУ ОРГАНІЗАЦІЮ ЛИСТКА ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО

Характер фотосинтетичного процесу, енергетичне і субстратне забезпечення морфогенезу великою мірою визначаються анатомо-морфологічними особливостями листка, що є передумовою формування майбутнього врожаю [2].

Аналіз тенденцій розвитку світового рослинництва свідчить, що використання синтетичних регуляторів росту рослин є одним із центральних напрямів вирішення проблеми високих та стабільних врожаїв [1]. Інтерес до даної групи сполук обумовлений широким спектром їх дії на рослини, можливістю спрямовано регулювати окремі етапи росту і розвитку, впливати на донорно-акцепторну систему рослин, змінюючи характер розподілу асимілятів між органами [6]. А відтак регулятори росту рослин дають можливість впливати і на особливості анатомічної будови органів-донорів асимілятів.

Вплив стимуляторів та інгібіторів росту на процеси метаболізму багатьох сільськогосподарських культур, їх ріст і розвиток добре вивчений [1, 2, 4, 5]. Разом з тим, систематичного вивчення впливу регуляторів росту на фізіолого-біохімічні процеси та мезоструктуру вегетативних органів рослин льону олійного практично не проводилося. Саме тому метою нашої роботи було вивчити вплив ретарданту хлормекватхлориду та стимулятора трептолему на специфіку анатомічної організації листка льону олійного.

Рослини льону олійного сорту Орфей вирощували у вегетаційних посудинах з додаванням поживної суміші ВНІС. Однократну обробку рослин водними розчинами хлормекватхлориду у концентрації 0,25% і трептолему у концентрації 0,03 мл/л здійснювали на 20 день вегетації при виході рослин з фази «ялинки».

Мезоструктурні характеристики листка визначали на фіксованому матеріалі за загальноприйнятою методикою [3]. Для консервації листків використовували суміш етилового спирту, гліцерину, води з додаванням 1% формаліну у співвідношенні 1:1:1. У якості мацеруючого агента застосовували 5%-й розчин оцтової кислоти в хлоридній кислоті 2 моль/л. Для аналізу відбирали листки середнього ярусу, які повністю закінчили ріст, через 30 діб після обробки препаратами.

Проведені нами дослідження впливу синтетичних регуляторів росту рослин на структурно-функціональну організацію листка льону олійного свідчать про суттєві анатомічні зміни (див. табл.1, 2). Зокрема, спостерігалося потовщення листкової пластинки у рослин дослідних варіантів порівняно з контролем. Так, товщина листка у рослин оброблених хлормекватхлоридом становила 170,7±3,35 мкм, у рослин оброблених трептолемом – 170,3±2,14 мкм, тоді як в контролі – 144,7±1,49 мкм.

Таблиця 1. Вплив хлормекватхлориду та трептолему на мезоструктурні показники листка льону олійного

Варіант / Показник	Контроль	Трептолем	Хлормек-ватхлорид
Стовпчаста паренхіма
Довжина клітини, мкм	37,1±1,56	*27,5±0,74	*31,2±1,03
Ширина клітини, мкм	13,3±0,51	*10,2±0,25	*11,5±0,34
Площа клітини, мкм^2	510,0±38,25	*282,6±13,63	*367,0±20,96
Об’єм клітини, мкм^3	4102±455	*1628±115	*2449±206
Кількість хлоропластів у клітині, шт.	13,7±0,47	14,3±0,65	*19,4±0,72
Довжина хлоропласта, мкм	4,7±0,10	4,6±0,10	4,9±0,09
Ширина хлоропласта, мкм	3,6±0,10	3,8±0,10	3,6±0,08
Площа хлоропласта, мкм^2	13,63±0,49	13,77±0,56	14,17±0,42
Сумарна поверхня хлоропластів у клітині, мкм^2	186,7±8,2	196,9±8,9	*274,9±12,3
Об’єм хлоропласта, мкм^3	38,40±2,10	39,13±2,44	40,53±1,80
Сумарний об’єм хлоропластів у клітині, мкм^3	526,1±23,44	559,6±25,15	*786,3±32,52
V хлоропл / V кліт	0,13	0,34	0,32
Губчаста паренхіма
Довжина клітини, мкм	18,9±0,39	*16,0±0,32	*16,3±0,38
Ширина клітини, мкм	16,1±0,34	*13,0±0,30	*13,3±0,29
Площа клітини, мкм^2	302,2±12,09	*216,7±10,91	*219,7±8,59
Кількість хлоропластів у клітинах, шт.	5,9±0,19	*10,6±0,37	*12,4±0,46
Довжина хлоропласта, мкм	4,1±0,13	4,4±0,10	*4,6±0,13
Ширина хлоропласта, мкм	3,3±0,91	3,5±0,09	*3,7±0,10
Площа хлоропласта, мкм^2	10,97±0,58	*12,46±0,53	*13,57±0,67
Сумарна поверхня хлоропластів у клітині, мкм^2	64,7±3,25	*132,1±7,91	*168,3±9,24
Об’єм хлоропласта, мкм^3	28,18±2,19	33,72±2,12	*38,59±2,86
Сумарний об’єм хлоропластів у клітині, мкм^3	166,3±9,84	*357,4±18,45	*478,5±28,68

Примітка: * - різниця достовірна при Р≤0,05

Незважаючи на зменшення розмірів клітин паренхіми при обробці рослин льону хлормекватхлоридом та трептолемом, кількість хлоропластів та їх розміри у клітинах стовпчастої та, більшою мірою, губчастої хлоренхіми у листках дослідних рослин значно зростають.

Результати наших досліджень свідчать, що при застосуванні регуляторів росту хлормекватхлориду та трептолему відбувається зменшення кількості продихів у нижньому епідермісі листка порівняно з контролем. Водночас зростає кількість хлоропластів у продихових клітинах. На нашу думку, саме така особливість будови епідермісу сприяє підвищенню стійкості рослин льону, які піддалися обробці препаратами, до водного дефіциту.

Таблиця 2. Вплив хлормекватхлориду та трептолему на будову нижнього епідермісу листка льону олійного

Варіант / Показник	Контроль	0,03 мл/л трептолем	0,25% хлормек-ватхлорид
Товщина нижнього епідермісу, мкм	14,1±0,69	*19,6±1,16	*20,7±0,92
Кількість клітин епідермісу на 1мм^2	635,8±16,22	*590,0±15,35	*507,66±8,09
Кількість продихів на 1мм^2	110,92±5,84	*95,12±4,78	*85,52±4,35
Довжина продиха, мкм	26,0±0,52	26,0±0,50	26,6±0,28
Ширина продиха, мкм	14,1±0,17	14,8±0,21	14,3±0,14
Кількість хлоропластів у продиху, шт.	11,4±0,30	*14,7±0,32	*14,7±0,23
Площа листка, вкрита продихами, %	4,1	3,7	3,2

Примітка: * - різниця достовірна при Р≤0,05

Таким чином, ретардант групи четвертинних амонієвих сполук хлормекватхлорид та стимулятор на основі комплексу 2,6-диметилпіридину з бурштиновою кислотою трептолем є важливими засобами регуляції активності фотосинтетичного апарату для рослин олійного льону, що виражається у значних змінах мезоструктурної організації листка.

Література:

1. Кур'ята В.Г. Ретарданти – модифікатори гормонального статусу рослин // Фізіологія рослин: проблеми та перспективи розвитку. Т. 1. / НАН України, Ін-т фізіології рослин і генетики, українське т-во фізіологів рослин; голов. ред. В. В. Моргун. – К.: Логос, 2009. – С. 565-589.

2. Кур'ята В.Г., Шевчук О.А., Кірізій Д.А., Гуляєв Б.І. Структурно-функціональна організація листка цукрового буряка за дії ретардантів // Физиология и биохимия культ. растений. – 2002. – 34, №1. – С.11-17.

3. Мокроносов А.Т., Борзенкова Р.А. Методика количественной оценки структуры и функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. – 1978. – 61, №3. – С. 119-133.

4. Моргун В.В., Яворська В.К., Драговоз І.В. Проблема регуляторів росту у світі та її вирішення в Україні // Физиология и биохимия культ. растений. – 2002. – 34, №5. – С.371-375.

5. Мусатенко Л.І. Фітогормони і фізіологічно активні речовини в регуляції росту і розвитку рослин // Фізіологія рослин: проблеми та перспективи розвитку. Т. 1. / НАН України, Ін-т фізіології рослин і генетики, українське т-во фізіологів рослин; голов. ред. В. В. Моргун. – К.: Логос, 2009. – С. 508-536.

6. Шевчук О.А., Ткачук О.О., Голунова Л.А., Кур’ята І.В., Рогальська Л.М., Рогач В.В. Екологічні аспекти застосування ретардантів та етиленпродуцентів у рослинництві // Наукові записки. Серія: Географія. – 2005. – №12. – С. 31-35.