Пидюра Ю.В., Лихолат Ю.В.

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Особливості анатомо-МОРФОЛОГІЧНИХ процесів у Золотарника канадського (Solidago canadensis L.) при переході до фази цвітіння в аспекті гетеробластії

Ідеальним об’єктом для проведення досліджень в аспекті гетеробластії є золотарник звичайний (Solidago canadensis L) – одна з високодекоративних рослин, що використовується в озелененні населених місць. У зв’язку з цим мета нашого дослідження - встановлення зміни анатомо-фізіологічного стану листків S. canadensis при переході до фази цвітіння в аспекті гетеробластії для отримання стійких рослин в умовах степу.

Для проведення анатомо - морфологічних досліджень з кожної рослини відбиралися листки з трьох ярусів – нижнього, середнього і верхнього. Відібрані листки використовувалися також для вивчення окремих аспектів водного режиму, зокрема для визначення сирої і сухої маси листків.

Визначення сирої і сухої маси проводили на лабораторних вагах VSBRA AJ-220CE , максимальне вага 220 г, ціна поділки – 0,001г, клас точності – 3 [4]. Крім того вимірювалася довжина вегетативної і генеративної частин десяти рослин, які відібралися для спостережень та підраховувалась кількість листків. Заміри робилися лінійкою загальна довжина якої складає два метри, ціна однієї поділки один міліметр, клас точності – 3.

Площа листків вираховувалася методом квадрата. Для цього контур листка наносився на міліметровий папір. На ділянках листової пластинки, де контурна лінія листка перетинала квадрат, для обрахування площі використовувався коефіцієнт 0,5 (0,5S_кв.). Знаючи площу кожного цілого квадрата та їх кількість а також площу та кількість квадратів з площею 0,5S_кв. вираховувалася загальна площа листка. Така методика визначення площі використовувалася для всіх листків [4]. Отримані результати досліджень представлені в табл. 1,2. Встановлено, що площа листків в вересні знизилася на 2,8%, порівнюючи з травнем місяцем, обумовлено поступовим відмиранням листків нижніх ярусів при переході до фази цвітіння.

Таблиця 1

Площа листків у травні, см²

№ рослини	Нижній ярус	Середній ярус	Верхній ярус
1	23,63	32,00	39,50
2	23,38	25,25	41,25
3	34,00	19,25	36,25
4	23,25	26,63	16,25
5	34,50	36,25	27,38
6	42,00	37,75	31,75
7	37,35	25,00	16,00
8	20,88	31,63	20,75
9	24,88	21,50	22,38
10	32,75	23,63	24,75
∑ ⁄ 10	29,66 ± 0,055	27,89 ± 0,057	27,66 ± 0,056

Таблиця 2

Площа листків у вересні, см²

№ рослини		Нижній ярус	Середній ярус		Верхній ярус
1		34,88	44,88		32,75
2		26,25	21,50		23,75
3		21,63	36,63		23,88
4		30,25	18,88		21,38
5		24,88	25,75		40,13
6		22,38	24,75		50,38
7		20,13	37,38		32,00
8		21,00	17,38		22,00
9		16,75	19,13		36,88
10		30,25	25,75		24,38
∑ ⁄ 10	24,84 ± 0,056		27,20 ± 0,058	30,75 ± 0,054

В процесі мікроскопічного спостереження за провідною системою листків, на протязі відведеного часового терміну у 90 діб, фіксувалися фізіологічні зміни, що відбувалися при жилкуванні. Перед початком спостережень листки просвітлювалися. Для стабілізації структури листків було зроблено розчин (24 г - пороформу та 600 мг - NaСО₃) у якому замочували відібрані листки. Через добу, вирізали середню частину і кип’ятили в гліцерині для просвітлення. Фіксацію характеру жилкування проводили на мікроскопі. Із спостережень видно, що при збільшенні часового терміну жилки І , ІІ та ІІІ порядків стають більш вираженими. Жилки І та ІІ порядку збільшувалися в діаметрі, а жилки ІІІ порядку набували більш розгалуженої форми і теж помітно збільшувалися у діаметрі (рис.1).

6

5

4

Рис.1 Характер жилкування листків S. canadensis L.

Умовні позначки: І - жилки першого порядку, ІІ - жилки другого порядку, ІІІ - жилки третього порядку.

Фото 1-3 листка у травні, фото 4-6 листка у вересні.

Порівняння динаміки ростових процесів і фотосинтетичної діяльності показує, що в онтогенезі підвищення фотосинтетичної активності передує активізації росту рослин. Так, максимальний рівень структурованості фотосинтетичного апарата має місце на початку фази сходів, слідом за ним наприкінці цієї фази досягає максимуму фотосинтетична активність. Другий максимум темпів формування елементів фотосинтетичного апарату припадає на початок фази бутонізації, максимум чистої продуктивності фотосинтезу - на кінець цієї фази, а інтенсивне зростання органів насіннєвого і вегетативного розмноження відбувається лише в період цвітіння [3].

В онтогенезі S. canadensis L.. виділяємо період вегетативного та генеративного (репродуктивного) розвитку, який включає формування суцвіть, квіток, насіння, плодів, та період їх дозрівання.

Процес росту, розвитку, старіння та відмирання листків на вегетативній частині рослини протікає по різному [2]. На початку старіння листка можна побачити пожовтіння та висихання, що починається із зовнішнього краю. При цьому настають значні зміни у цілому ряді фізіологічних процесів (інтенсивність фотосинтезу, водний режим), а це все приводить до зміни транспортних потоків по ксилемі і флоемі. Розглядаючи тривалість життя рослин, важливо мати на увазі, що смертність клітин дуже висока протягом всього життя рослинного організму. При цьому відмирання одних тканин компенсується появою і розвитком інших [3].

Таким чином, у результаті дослідження анатомо-фізіологічного розвитку S. сanadensis в умовах м. Дніпропетровська з’ясовано, що площа листків залежить від місця їх розташування на рослині (ярусів), тривалості процесу формування листків та провідної системи.

1. Злобін Ю.А. Курс фізіології і біохімії рослин. – Суми: ВТД: Універсальна книга, 2004. – 464 с.

2. Волгін С.О., Прокопів А.І. Морфологія і анатомія вищих рослин. Ч. 1. – Львів: ЛНУ ім. Івана Франка, 2000. – 85 с.

3. Красільнікова Л.О., Авксентьєва О.О., Жмурко В.В. Біохімія рослин. – Харків, 2007. – 191 с.

4. Щербина И.П., Касьянов П.Ф., Бояр Е.В. Об определении площади листьев различных видов пшеницы // Научные доклады высшей школы. Биологические науки.– 1985. - № 5. – С. 105-108.

5. Усманов И.Ю., Рахманкулова З. Ф., Кулагин А. Ю. Экологическая физиология растений. – М.: Логос, 2001. – 224 с.