Биологические науки/2. Структурная ботаника и биохимия растений

А.Т. Байкатова ¹, к.б.н. Ишмуратова М.Ю. ², Р.К. Альжанова ¹

¹ Карагандинская областная специализированная школа-интернат

для одаренных детей «Дарын», Казахстан

² Жезказганский ботанический сад, Казахстан

Анатомические особенности надземных органов полыни Сиверсовской при техногенном загрязнении

В Казахстане практически отсутствуют работы, посвященные исследованию влияния тяжелых металлов на анатомическое строение растений. На наш взгляд это обусловлено недооценкой актуальности проблемы и слабой материальной базой.

Исходя из вышесказанного, целью нашей работы являлось изучение анатомического строения широко распространенного вида на территории Карагандинской области полыни Сиверсовской и оценка влияния тяжелых металлов на некоторые показатели надземных органов.

Образцы растений собирали на техногенно-зягрязненных территориях Карагандинской области: окр. г. Караганда, Жезказган, Темиртау.

Сырье размачивали в горячей воде, потом размягчали в смеси вода дистиллированная – спирт этиловый – глицерин (1:1:1). Изготавливали срезы вручную /1/. Для получения поверхностных препаратов сырье кипятили в 5 %-ом растворе гидроксида калия. Измерение анатомических показателей (диаметр поперечного среза стебля, ширина зоны колленхимы, хлоренхимы, диаметр проводящих пучков) осуществляли окуляр-микрометром МОВ-1-16. Фотографии - при использовании цифровой камеры Sony-W-120 с разрешением 10,1 мега пикселя. Отмечено, что на всех точках отбора исследуемые растения имели аналогичный план строения на микроуровне.

Анатомическое строение полыни Сиверсовской. При рассмотрении препарата листа с поверхности можно отметить клетки верхнего и нижнего эпидермиса округлые по форме, сильно-извилистостенные, с тонкими стенками (рис. 1). На поверхности можно рассмотреть устьица, аномоцитного типа, многочисленные Т-образные волоски, а также эфирно-масличные железки – овальной формы с заметной поперечной перетяжкой.

1 – эфирно-масличная железка, 2 – Т-образный волосок

Рис. 1. Поверхностный препарат листа полыни Сиверсовской. Ув. 15х20

На поперечном срезе лист (рис. 2) транскурентный, дорзо-вентрального строения. Основные клетки эпидермиса на поперечном сечении крупные, овальной формы с утолщенными стенками. Мезофилл не разделен на губчатую и столбчатую ткани. В области главной жилки расположен коллатеральный проводящий пучок, закрытого типа (камбий отсутствует). Под нижней частью проводящего пучка в виде «шапки» расположена колленхима.

1 – нижний эпидермис, 2 – верхний эпидермис, 3 – колленхима, 4 – проводящий пучок, 5 – мезодерма

Рис. 2. Поперечный срез листа полыни Сиверсовской. Ув. 15х20

На поперечном срезе (рис. 3) стебель округлой формы, многогранный. С наружней стороны стебель покрыт 1-слойным эпидермисом, состоящим из прямостенных, вытянутых клеток; длина их в 1,5-2 раза превышает ширину. По всему эпидермису стебля распределены простые и Т-образные волоски, по строение аналогичных трихомам листа.

По углам локализуются участки уголковой колленхимы, между ними крупные продолговатые клетки хлоренхимы, прилегающие к 1-рядной эндодерме. Проводящая система пучкового типа. Пучки коллатеральные, открытые, представлены 2-3 рядами мелких клеток флоэмы и ближе к центру цепочками ксилемы. Камбиальная зона выражена слабо. Проводящая зона сильно склеренхиматизирована. Сердцевина стебля представлена крупными округлыми, рыхло-расположенными клетками сердцевинной паренхимы.

1 – эпидермис, 2 – хлоренхима, 3 – колленхима, 4 – эндодерма, 5 – флоэма, 6 – ксилема, 7 – сердцевинная паренхима

Рис. 3. Поперечный срез стебля полыни Сиверсовской. Ув. 15х20

Сравнение мерных показателей поперечных срезов растений из различных точек сбора показал следующее: в образцах, собранных на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, наблюдается уменьшение зоны коры и хлоренхимы, а также возрастание зоны ксилемы (табл. 1). При возрастании степени загрязнения уменьшаются метрические размеры клеток. Таблица 1. Метрические показатели некоторых анатомических признаков полыни Сиверсовской

Показатели, см	Караганда	Жезказган	Темиртау
Ширина листа	0,6	0,56	0,57
Ширина эпидермиса	-	0,005	0,0075
Ширина ксилема листа	0,03	0,01	0,01
Ширина флоэмы листа	0,03	0,02	0,06
Диаметр стебля	0,5	0,6	0,5
Ширина ксилемы стебля	0,35	0,375	0,01
Ширина флоэмы стебля	0,3	0,2	0,25
Ширина эпидермиса стебля	0,01	0,0025	0,01
Диаметр сердцевинной паренхимы	0,015	0,275	0,015
Ширина колленхимы стебля	0,07	0,04	0,06
Ширина хлоренхимы	0,04	0,125	0,03

Таким образом, в образцах растений собранных на промышленно-загрязненных почвах, наблюдается уменьшение зоны коры и хлоренхимы, а также возрастание зоны ксилемы, уменьшаются метрические размеры клеток. Литература

1. Вехов В.Н., Лотова Л.И., Филин В.Р. Практикум по анатомии и морфологии высших растений. – М.: Наука, 1980. – 196 с.