Курיята І.В.

Вінницький державний педагогічний університет ім. М. Коцюбинського, кафедра біології

Особливості анатомічної будови паростків картоплі при проростанні бульб, оброблених гібереліном

Можливість екзогенної регуляції періоду спокою рослин має важливе практичне і теоретичне значення. За сучасними уявленнями вихід з періоду спокою визначається регуляцією донорно-акцепторних відносин в системі “депо асимілятів – ріст”. Застосування препаратів, які здатні штучно змінювати потужність акцептора, дає змогу дослідити процеси, які відбуваються при переході від спокою до активного росту. В даному випадку доцільним є застосування фітогормону гібереліну, який стимулює ріст та прискорює вихід зі стану спокою (Дерфлинг, 1985). Особливості дії гібереліну саме на культурі картоплі висвітлені в літературі недостатньо, наведені результати досліджень стосуються в основному злаків. Окрім того, відомо, що світло пригнічує ріст, а введення екзогенної гіберелової кислоти (ГК₃) знімає цей ефект (Кефели,1999). Тому важливим аспектом вивчення функціонування системи “депо асимілятів – ріст” є порівняння ефектів дії гібереліну на світлі та в темряві як чинників, що протилежно діють на ростові процеси, а отже і на атрагуючий потенціал акцептора.

Таким чином, в нашій роботі ми досліджували особливості впливу екзогенного гібереліну на ростові процеси та гістогенез паростків картоплі під час виходу зі стану спокою, а також встановлювали роль світла в регуляції перебігу цих процесів.

Дослідження проводили на бульбах картоплі Solanum tuberosum L. середньораннього сорту Поляна. Близькі за масою бульби на початку виходу із стану спокою (наприкінці лютого) обприскували до повного змочування розчином гібереліну (ГК₃) концентрацією 150 мг/л. Контрольний варіант обробляли дистильованою водою. Половину бульб в кожному варіанті пророщували при кімнатній температурі на світлі, половину – в темряві. Через 50 діб, після виявлення чітких ростових ефектів, відокремлені від бульб паростки фіксували у суміші рівних частин етилового спирту, гліцерину і води з додаванням 1 % формаліну. Встановлено, що така суміш не викликає змін розмірів основних тканин пагонів (Кур’ята, 1999). Анатомічну будову вивчали на поперечних зрізах середньої частини паростків. Розміри клітин вимірювали під мікроскопом за допомогою окуляр-мікрометра МОВ-1-15.
Отримані результати свідчать про суттєвий вплив гібереліну на морфогенез і анатомічну будову паростків картоплі при виході бульб із стану спокою. Як на світлі, так і в темряві обробка бульб ГК₃ суттєво стимулювала проростання і інтенсивність росту паростків. Так, довжина паростків на світлі у контролі становила 2,05±0,13 см, у варіанті з ГК₃ - 3,7±0,2 см, а в темряві відповідно 2,8±0,2 см та 5,0±0,42 см.

Аналіз отриманих даних свідчить про інгібування світлом росту паростків не тільки в довжину, але й в товщину як в контролі, так і в дослідному варіанті. У варіанті з ГК₃ відмічалося зменшення лінійних розмірів основних тканин паростка – первинної кори і серцевини, за рахунок яких, в основному, і відбувалися відповідні зміни товщини паростків. В обох варіантах досліду об’єм паренхімних клітин в темряві був значно більшим, ніж на світлі (таблиця). При цьому у варіанті з ГК₃ відбувалося видовження і потоншення клітин порівняно з контролем, що є свідченням типової стимуляції фази розтягування клітини за дії гормону. Суттєві відмінності відбувалися за дії препаратів при формуванні ксилеми. Зокрема, на момент дослідження (18.04.2006 р.) ксилема у варіанті з ГК₃ була представлена суцільним кільцем, що свідчить про активне функціонування камбію. У контрольному варіанті ксилема була сформована лише в деяких місцях. Внаслідок більш раннього завершення формування первинної і початку переходу до вторинної структури паростка за дії ГК₃ відбувалося формування менших за розмірами елементів ксилемної склеренхіми з більш тонкими оболонками порівняно з контролем, зменшувалася кількість склеренхімних волокон в ряду, формувалися більш дрібні судини (див. таблицю). Таким чином, стимулюючи більш раннє формування камбію, ГК₃ інгібує наступні процеси диференціації провідних і механічних елементів ксилеми.

Гістохімічний аналіз з реактивом Люголя показав, що залежно від варіанта досліду в паренхімних клітинах паростка накопичується вторинний крохмаль у вигляді крохмальних зерен, кількість якого визначається саме інтенсивністю росту і глибиною диференціації тканин паростка. Встановлено, що при вирощуванні на світлі у паростків варіанта з ГК₃ амілопласти в паренхімних клітинах первинної кори і серцевини були відсутні зовсім, якісна реакція з реактивом Люголя була негативною. У темряві за дії цього фітогормону формувалися дрібні амілопласти в окремих клітинах паренхіми первинної кори і серцевини паростка, кількість і розміри яких суттєво поступалися контролю.

Оскільки зони росту характеризуються значним акцепторним потенціалом, зменшення вмісту крохмалю в паростках пов’язане, на нашу думку, з інтенсивним використанням резервних вуглеводів на ростові процеси, що посилювалися за дії гібереліну.

Таким чином, за дії гібереліну відбувалося прискорення росту паростків , яке супроводжувалося більш інтенсивним використанням вуглеводів на ростові процеси. Встановлено також, що світло інгібувало ростові процеси в обох варіантах досліду порівняно з темрявою.

Таблиця. Дія гібереліну (ГК₃) на анатомічну будову паростків картоплі сорту Поляна при виході бульб зі стану спокою

Показник	Світло		Темрява
	ГК3	Контроль	ГК3	Контроль
Ширина зрізу, мк	1324±165	5606±291	1597±164	6131±214
Товщина первинної кори, мк	194±12	688±29	230± 24	643±71
Товщина серцевини, мк	724±41	4050±142	662±51	4570±163
Об’єм клітин паренхіми первинної кори, тис мк^3	20,2±3,7	38,3±5,05	64,1±8,2	80,6±3,2
Об’єм клітин паренхіми серцевини, тис мк^3	41,7±3,8	88,1±8,4	86,3±6,7	181,4±13,9
Ширина ксилеми, мк	107,1±4,3	194±7,1	121,8±6,38	257,9±5,29
Діаметр найбільших судин, мк	21,8±0,82	27,7±0,23	22,9±1,22	33±1,57
Кількість склеренхімних волокон в ряду	5,7±0,2	7,4±0,48	5,4±0,2	9,9±0,4
Довжина клітин склеренхіми на поперечному зрізі, мк	13,1±0,38	20,9±0,69	17,64±0,48	24,4±0,76
Ширина клітин склеренхіми, мк	9,6±0,32	16,1±0,87	13,7±0,55	20,2±0,88
Товщина клітинної стінки клітин склеренхіми, мк	2,2±0,04	3,1±0,11	2,3±0,08	3,2±0,08
Кількість амілопластів в первинній корі	-	26,3±0,4	10,6±0,8	32±1,4
Об’єм амілопластів в первинній корі, мк^3	-	171,6±39,9	17,3±0,9	515,9±58,2
Кількість амілопластів в серцевині	-	38,2±1,5	11,2±0,6	34,8±0,9
Об’єм амілопластів в серцевині, мк^3	-	261,3±21	17,8±2,7	152,5±15