Фізіологія рослин і генетика 2018, том 50, № 5, 419-426, doi: https://doi.org/10.15407/frg2018.05.419

Дослідження продихових апаратів рослин роду Deutzia Thunb. у зв'язку з їх посухостійкістю в умовах північної частини Лісостепу України

Кругляк Ю.М.

  • Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка Національної академії наук України01014 Київ, вул. Тимірязєвська, 1

Викладено результати дослідження розмірів і щільності продихів рослин таких видів роду Deutzia Thunb. із колекції дендрарію Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України: D. w elegantissima (Lemoine) Rehd., D. gracilis Sieib. et Zucc., D. w magnifica (Lemoine) Rehd., D. w rosea (Lemoine) Rehd., D. scabra Thunb., D. scabra ‘Candidissima’, D. scabra ‘Plena’, D. schneideriana Rehd., D. longifolia ‘Sessiliflora’. Рослини роду Deutzia — інтро­дуценти в Україні. Важливим показником їх адаптації до нових умов сере­довища є здатність витримувати посушливі періоди року. Одним із методів, що допомагає встановити потенційну посухостійкість рослинних організмів, є дослідження розмірів продихів і їх кількості на одиницю площі листкової поверхні. У ксерофітних рослин більше продихів на одиницю площі листкової пластинки, а розмір їх менший. Метою роботи було визначення морфометричних показників продихових апаратів рослин роду Deutzia та оцінювання посухостійкості рослин залежно від розмірів продихів та їх щільності. Стан продихового апарату визначали за епідермальними відбитками. Продиховий апарат розглядали під світловим мікроскопом Primo Star при збільшенні w40. Для фіксації матеріалу користувались цифровим фотоапаратом Canon PowerShot A640, яким оснащувався мікроскоп. Довжину і ширину продихів вимірювали на комп’ютері за допомогою ліцензійної програми Axio Vision Release 4.7. За морфометричними характеристиками продихових апаратів потенційно найстійкішими до посухи виявились рослини D. schneideriana та D. scabra ‘Candidissima’. Це виражається у менших розмірах продихів (16,78±0,29 w 6,76±0,18 та 17,99±0,51 w 7,37±0,25 мкм відповідно) і найбільшій кількості їх на одиницю площі (155,92±6,78 та 175,38±7,55 шт/мм2 відповідно). Найменша стійкість у посушливий період року характерна для D. w elegantissima і D. scabra. Розміри їхніх продихів були одними з найбільших, а щільність — однією з найменших.

Ключові слова: Deutzia Thunb., продихи, інтродукція, інтродуценти, посухостійкість

Фізіологія рослин і генетика
2018, том 50, № 5, 419-426

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Kohno, M.A., Trofimenko, N.M., Parhomenko, L.I., Sobko, V.G., Gorb, V.K., Klimenko, S.V., Grevcova, G.T., Galkin, S.I, Muzika, G.I., Schepicka, T.S., Demchenko, O.O., Bilyk, O.V., Bonyuk, Z.G., Balabushka, V.K., Galushko, R.V., Gaponenko, M.B., Klimenko, Yu.O., Kolesnichenko, O.M., Sidoruk, T.M., Klyuyenko, O.V., Kornijchuk, V.S., Strila, T.Ye., Fedorovskij, V.D., Yadrov, A.A. & Kurdyuk, O.M. (2005). Dendroflora of Ukraine. Wild and cultivated trees and shrubs. Angiosperms. pt. II. M.A. Kohno, N.M. Trofymenko (Eds.). Kyiv: Fitosociocentr [in Ukrainian].

2. Zaikonnikova, T.I. (1966). Deutzia — ornamental shrubs. Moskva; Lenyngrad: Nauka [in Russian].

3. Flora of China. Missouri BGP (2001), Vol. 8, pp. 395-403.

4. Hetherington, A.M. & Woodward, F.I. (2003). The role of stomata in sensing and driving environmental change. Nature, No. 424 (6951), pp. 901-908. doi: 10.1038/nature01843. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12931178 https://doi.org/10.1038/nature01843

5. Camargo, M.A. & Marenco, R.A. (2011). Density, size and distribution of stomata in 35 rainforest tree species in Central Amazonia. Acta Amazonica, 41, No. 2. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672011000200004. Retrived from http://scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0044-59672011000200004 https://doi.org/10.1590/S0044-59672011000200004

6. Dittberner, H., Korte, A., Mettler-Altmann, T., Weber, A., Monroe, G. & de Meaux, J. (2016). Natural variation in stomata size contributes to the local adaptation of water-use efficiency in Arabidopsis thaliana. Vitis, No. 55, pp. 17-22. doi:https:// doi.org/10.1101/25302. Retrived from https://www.biorxiv.org/content/early/ 2018/01/24/253021

7. Procenko, D.P. & Brajon, O.V. (1981). Plant anatomy. Kyiv: Vyshha shkola [in Ukrainian].

8. Slejcher, R. (1970). Vodnyj rezhim rartenij. Moskva: Mir [in Russian].

9. Lawson, T., von Caemmerer, S. & Baroli, I. (2011). Photosynthesis and stomatal behaviour. Progress in Botany, No. 72, pp. 265-304. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-13145-5_11. Retrived from https://www.researchgate.net/publication/ 227231189_Photosynthesis_and_Stomatal_Behaviour

10. Lawson, T. & Blatt, M.R. (2014). Stomatal size, speed, and responsiveness impact on photosynthesis and water use efficiency. Plant Physiology, 164, pp. 1556-1570. doi: https://doi.org/10.1104/pp.114.237107. Retrived from http://www.plantphysiol.org/content/164/4/1556#abstract-2 https://doi.org/10.1104/pp.114.237107

11. Brodribb, T.J., McAdam, S.A., Jordan, G.J. & Field, T.S. (2009). Evolution of stomatal responsiveness to CO2 and optimisation of water-use efficiency among land plants. New Phytologist., No. 183, pp. 839-847. doi: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02844. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19402882

12. Brodribb, T.J. & McAdam, S.A. (2011). Passive origins of stomatal control in vascular plants. Science, No. 331 (6017), pp. 582-585. doi: https://doi.org/10.1126/science.1197985. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21163966 https://doi.org/10.1126/science.1197985

13. Aasamaa, K. & Sober, A. (2011). Stomatal sensitivities to changes in leaf water potential, air humidity, CO2 concentration and light intensity, and the effect of abscisic acid on the sensitivities in six temperate deciduous tree species. Environmental and Experimental Botany, No. 71, pp. 72-78. doi: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot. 2010.10.013. Retrived from https://www.infona.pl/resource/bwmetal.element.elsevier-4f95044d-c20d-3a89-8437-ce36ff177568.

14. Lakin, G.F. (1990). Biometrics. Moskva: Vysshaja shkola [in Russian].

15. Lebedev, S.I. (1988). Plant Physiology. Moskva: Agropromizdat [in Russian].

16. Polevoj, V.V. (1989). Plant Physiology. Moskva: Vysshaja shkola [in Russian].

17. Volenikova, M. & Ticha, I. (2001). Insertion profiles in stomatal density and sizes in Nicotiana tabacum L. plantlets. Biologia Plantarum, No. 44, pp. 161-165. doi: https://doi.org/10.1023/A:1017982619635. Retrived from https://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1027982619635

18. Pausheva, Z.P. (1988). Workshop on plant cytology. Moskva: Agropromizdat [in Russian].