Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.)
Проведено електронно-мікроскопічне дослідження ультраструктури клітин міжвузля хвоща польового. Встановлено, що клітини різних зон інтеркалярного росту відрізняються за ультраструктурними особливостями. Для клітин інтеркалярної меристеми характерна електронно-щільна цитоплазма. З переходом до активн...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49019 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) / Л.В. Войтенко, М.М. Щербатюк, М.П. Стахів, Л.І. Мусатенко // Доп. НАН України. — 2012. — № 2. — С. 170-173. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859650420024016896 |
|---|---|
| author | Войтенко, Л.В. Щербатюк, М.М. Стахів, М.П. Мусатенко, Л.І. |
| author_facet | Войтенко, Л.В. Щербатюк, М.М. Стахів, М.П. Мусатенко, Л.І. |
| citation_txt | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) / Л.В. Войтенко, М.М. Щербатюк, М.П. Стахів, Л.І. Мусатенко // Доп. НАН України. — 2012. — № 2. — С. 170-173. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Проведено електронно-мікроскопічне дослідження ультраструктури клітин міжвузля хвоща польового. Встановлено, що клітини різних зон інтеркалярного росту відрізняються за ультраструктурними особливостями. Для клітин інтеркалярної меристеми характерна електронно-щільна цитоплазма. З переходом до активного росту розтягуванням збільшується осмотично активний компартмент клітини — вакуоля, яка у повністю диференційованій клітині досягає 80% об'єму протопласта. Хлоропласти клітин міжвузля, що росте, мають щільну мембранну систему, що свідчить про їх високу фотосинтетичну активність.
Проведено электронно-микроскопическое исследование ультраструктуры клеток междоузлия хвоща полевого. Установлено, что клетки разных зон интеркалярного роста отличаются по ультраструктурным особенностям. Для клеток интеркалярной меристемы характерна электронно-плотная цитоплазма, при переходе к активному росту растяжением увеличивается осмотически активный компартмент клетки — вакуоль, которая у полностью дифференцированной клетки достигает 80% объема протопласта. Хлоропласты клеток растущего междоузлия имеют уплотненную мембранную систему, которая свидетельствует об их фотосинтетической активности.
By electron microscopy, the cell ultrastructure of growing internodes of field horsetail is investigated. It is shown that cells of various intercalary growth zones differ by ultrastructural features. The electron-dense cytoplasm is characteristic of intercalary meristem cells. With the transition of cells to the active growth, the osmotically active compartment, vacuole, which occupies 80% of volume of protoplast in fully differentiated cells, is increased. The chloroplasts of growing internode cells have a massive membrane system, which indicates their high photosynthetic activity.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:33:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
2 • 2012
БIОЛОГIЯ
УДК 57.012.4:581.44:582.374.2
© 2012
Л.В. Войтенко, М. М. Щербатюк, М. П. Стахiв,
член-кореспондент НАН України Л. I. Мусатенко
Ультраструктурнi особливостi клiтин мiжвузля хвоща
польового (Equisetum arvense L.)
Проведено електронно-мiкроскопiчне дослiдження ультраструктури клiтин мiжвузля
хвоща польового. Встановлено, що клiтини рiзних зон iнтеркалярного росту вiдрiз-
няються за ультраструктурними особливостями. Для клiтин iнтеркалярної меристе-
ми характерна електронно-щiльна цитоплазма. З переходом до активного росту роз-
тягуванням збiльшується осмотично активний компартмент клiтини — вакуоля, яка
у повнiстю диференцiйованiй клiтинi досягає 80% об’єму протопласта. Хлоропласти
клiтин мiжвузля, що росте, мають щiльну мембранну систему, що свiдчить про їх
високу фотосинтетичну активнiсть.
Iнтеркалярний рiст, який є одним iз проявiв високої органiзацiї морфогенетичних процесiв
у рослинних органiзмiв, вивчався переважно у представникiв культурної флори, в основ-
ному — злакiв. Ми ставили за мету дослiдити ультраструктурнi особливостi росту клiтин
мiжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.)
У дослiдах використовували вегетативнi пагони хвоща польового (Equisetum arvense L.).
Вивчали ультраструктуру меристематичних клiтин, зони розтягування, а також особливос-
тi будови диференцiйованих клiтин 13-го вiд кореневища мiжвузля хвоща.
Фiксацiю проводили 3%-м розчином глютаральдегiду на фосфатному буферi з pH 7,2
протягом 2 год. Постфiксацiю здiйснювали 1%-м розчином тетроксиду осмiю при кiмнатнiй
температурi протягом 3 год. Матерiал пiсля зневоднення зростаючими концентрацiями ети-
лового спирту (згiдно з загальноприйнятою методикою) заливали сумiшшю епону з арал-
дитом. Ультратонкi зрiзи готували за допомогою скляних ножiв ультрамiкротома LKB-3
та контрастували цитратом свинцю протягом 7 хв [1, 2]. Зрiзи тканин мiжвузля дослiджу-
вали i фотографували в трансмiсiйному електронному мiкроскопi JEM-1230 (JEOL, Япо-
нiя). Розмiри структур на мiкрофотографiях визначали за допомогою програми UTHSCSA
Image Tool 3.0, використовуючи задану на зображеннi лiнiйку-шкалу та користуючись оку-
ляр-мiкрометром.
Вiдповiдно до отриманих даних, клiтини мiжвузля хвоща польового мають неоднакову
будову i знаходяться на рiзних стадiях диференцiацiї. Як i у мiжвузлях злакiв [3, 4], у хво-
щiв можна виявити зони iнтеркалярної меристеми, розтягування та диференцiацiї. Треба
170 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №2
Рис. 1. Зони росту мiжвузля iнтеркалярної меристеми хвоща польового: а — зона меристеми; б — зона
розтягування; в — клiтини паренхiми зони диференцiацiї
вiдзначити, що частина клiтин iнтеркалярної меристеми дiлиться в площинi, паралельнiй
осi стебла, внаслiдок чого збiльшується число рядiв клiтин по вертикалi i забезпечується
рiст у товщину.
Результати електронно-мiкроскопiчних дослiджень показали, що клiтини меристематич-
ної зони вакуолi займають незначний об’єм (рис. 1, а). Як i для апiкальної меристеми стеб-
ла, для клiтин вставної меристеми хвоща польового характерна наявнiсть кiлькох дрiбних
провакуолей та високий вмiст органел у цитоплазмi. Iз переходом клiтин до росту розтягу-
ванням збiльшується у декiлька разiв осмотично активний компартмент клiтини — вакуоля,
вiдбувається новоутворення мiтохондрiй, якi вiдзначаються високою енергетизацiєю, тобто
характеризуються добре розвиненою системою мембран.
Як вiдомо, клiтини зони iнтеркалярної меристеми за своєю ультраструктурою досить
подiбнi до апiкальних. Однак їх розмiр на декiлька порядкiв перевищує розмiри клiтин
апiкальних меристем стебла. Клiтинне ядро зазвичай округлої, зрiдка овальної форми,
має контрастну оболонку. Нуклеоплазма характеризується високою гомогеннiстю, ядер-
це значних розмiрiв. Цитоплазма електронно-щiльна. Невеликi мiтохондрiї округлої фор-
ми рiвномiрно розподiленi в цитоплазмi. Пластиди представленi типовими амiлопластами
бiльш-менш овальної форми з одним, рiдше двома або трьома крохмальними зернами.
Функцiонально оболонка є формоутворюючою, опорною i захисною компонентою клiти-
ни. Крiм того, з нею пов’язанi процеси поглинання, транспорту i видiлення клiтиною води
та розчинених у нiй речовин. Залежно вiд функцiональної спецiалiзацiї самої клiтини роль
одних функцiй може зростати, iнших, навпаки, втрачатись. Саме цим пояснюються варiацiї
структури оболонки, що спостерiгаються в клiтинах рiзних типiв [5, 7].
Зона розтягування складається з клiтин, для яких характерна наявнiсть вакуолей (див.
рис. 1, б ). Окремi дрiбнi вакуолi виявляють тенденцiю до злиття. Як вiдомо, для зони
розтягування коренiв характерний високий рiвень експресiї аквапоринiв, якi забезпечують
швидке надходження води у вакуолю i пiдтримують рiст клiтин розтягуванням [6, 8]. Без-
умовно, подiбнi процеси вiдбуваються i в ростучих клiтинах мiжвузлiв хвоща. Формування
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №2 171
центральної вакуолi є надзвичайно важливим процесом. Завдяки швидкому збiльшенню
її об’єму змiнюється спiввiдношення цитоплазма/вакуоля на користь вакуолi, оскiльки її
об’єм зростає значно швидше, нiж об’єм цитоплазми. Вакуоля, пiдтримуючи тургор клi-
тини, що росте розтягуванням, сприяє формуванню такого балансу мiж площею поверхнi
та об’єму протопласта, завдяки якому вiдбувається iнтенсивний обмiн речовинами з навко-
лишнiм середовищем i рецепцiя сигналiв, що надходять до цитоплазми [1, 8].
Ядра клiтин зони розтягування набувають характерної для рослинних клiтин, що рос-
туть, гвинтоподiбної форми [5]. Структура амiлопластiв характеризується наявнiстю вели-
ких крохмальних зерен i формуванням периферiйних мембранних структур. Своєю чергою,
мiтохондрiї мають розвинену внутрiшню структуру i чiтку, контрастну оболонку, що також
є характерним для активноростучих клiтин [5, 9].
Клiтинам зони диференцiацiї властива наявнiсть однiєї великої вакуолi (див. рис. 1, в).
Цитоплазма представлена у виглядi вузького пристiнного шару i має незначну електрон-
ну щiльнiсть. Органели рiвномiрно розподiленi по всьому об’єму цитоплазми. Мiтохондрiї
зберiгають структуру з чiткою зовнiшньою мембраною. Для зони диференцiацiї характерне
утворення великих мiжклiтинникiв як результат значного збiльшення об’єму клiтин та змi-
ни їх форми. Мiжклiтинники набувають трикутної або злегка елiпсовидної форми. Судячи
з ультраструктурних ознак хлоропластiв, виявлених у приепiдермальних шарах паренхiми,
вони мають високу функцiональну активнiсть, тобто їх внесок у сумарний продукцiйний
процес рослин є досить значним.
За нашими спостереженнями, збiльшення довжини мiжвузлiв у хвощiв вiдбувається
послiдовно, на вiдмiну вiд злакiв, мiжвузля яких видовжуються одночасно [10, 11]. Та-
ким чином, ультраструктурнi дослiдження анатомо-морфологiчної будови стебла хвоща
(E. arvense L.) показали, що клiтини його мiжвузлiв мають неоднакову морфологiю та пе-
ребувають на рiзних стадiях диференцiацiї i ростуть як завдяки клiтинним подiлам, якi
здiйснюються найвiрогiднiше за типом подiлiв, характерних для колончастої меристеми,
так i за рахунок базипетального розтягування клiтин.
1. Гайер Г. Электронная гистохимия. – Москва: Мир, 1974. – 488 с.
2. Фурст Г. Г. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. – Москва: Наука,
1979. – 155 с.
3. Дудинський Я.А., Медведєв А.А. Цитологiчна характеристика iнтеркалярного росту злакiв i мето-
дологiчнi можливостi вивчення його метаболiзму // Укр. ботан. журн. – 1970. – 27, № 1. – С. 83–89.
4. Щербатюк М.М. Особливостi структури ростових зон мiжвузля кукурудзи Zea mays L. // Вiсн.
Харкiв. Нац. аграр. ун-ту. – 2009. – Вип. 3(18). – С. 28–34.
5. Атлас ультраструктуры растительных клеток / Под. ред. Г.М. Козубова, М.Ф. Даниловой. – Пе-
трозаводск, 1972. – 296 с.
6. Обручева Н.В. Поступление воды как фактор растяжения клеток // Укр. ботан. журн. – 2008. – 65,
№ 4. – С. 596–603.
7. Bowes B.G.A. Color Atlas of Plant Structure. – Ames, IA: Iowa Univ. Press, 2000. – 192 p.
8. Иванов В.Б. Меристема как самоорганизующаяся система: поддержание и ограничение пролифера-
ции клеток // Физиол. растений. – 2004. – 51, № 6. – С. 926–941.
9. Marshall G. Growth and Development of Field Horsetail (Equisetum arvense L.) // Weed Science. – 1986. –
34. – P. 271–275.
10. Мартин Г.Г. Клiтинний рiст стебла кукурудзи // Укр. ботан. журн. – 1988. – 45, № 4. – С. 35–39.
11. Evert R.F. Esau’s plant anatomy. – 3rd ed. – Hoboken, New Jersey: Wiley Interscience, 2007. – 607 с.
Надiйшло до редакцiї 08.08.2011Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №2
Л.В. Войтенко, Н.Н. Щербатюк, М.П. Стахив,
член-корреспондент НАН Украины Л. И. Мусатенко
Ультраструктурные особенности клеток междоузлия хвоща
полевого (Equisetum arvense L.)
Проведено электронно-микроскопическое исследование ультраструктуры клеток междо-
узлия хвоща полевого. Установлено, что клетки разных зон интеркалярного роста отли-
чаются по ультраструктурным особенностям. Для клеток интеркалярной меристемы ха-
рактерна электронно-плотная цитоплазма, при переходе к активному росту растяжением
увеличивается осмотически активный компартмент клетки — вакуоль, которая у пол-
ностью дифференцированной клетки достигает 80% объема протопласта. Хлоропласты
клеток растущего междоузлия имеют уплотненную мембранную систему, которая сви-
детельствует об их фотосинтетической активности.
L.V. Voytenko, M.M. Shcherbatyuk, M. P. Stakhiv,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine L. I. Musatenko
Ultrastructural features of internode cells of field horsetail (Equisetum
arvense L.)
By electron microscopy, the cell ultrastructure of growing internodes of field horsetail is investigated.
It is shown that cells of various intercalary growth zones differ by ultrastructural features. The
electron-dense cytoplasm is characteristic of intercalary meristem cells. With the transition of cells
to the active growth, the osmotically active compartment, vacuole, which occupies 80% of volume
of protoplast in fully differentiated cells, is increased. The chloroplasts of growing internode cells
have a massive membrane system, which indicates their high photosynthetic activity.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №2 173
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49019 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:33:25Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Войтенко, Л.В. Щербатюк, М.М. Стахів, М.П. Мусатенко, Л.І. 2013-09-09T18:36:15Z 2013-09-09T18:36:15Z 2012 Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) / Л.В. Войтенко, М.М. Щербатюк, М.П. Стахів, Л.І. Мусатенко // Доп. НАН України. — 2012. — № 2. — С. 170-173. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49019 57.012.4:581.44:582.374.2 Проведено електронно-мікроскопічне дослідження ультраструктури клітин міжвузля хвоща польового. Встановлено, що клітини різних зон інтеркалярного росту відрізняються за ультраструктурними особливостями. Для клітин інтеркалярної меристеми характерна електронно-щільна цитоплазма. З переходом до активного росту розтягуванням збільшується осмотично активний компартмент клітини — вакуоля, яка у повністю диференційованій клітині досягає 80% об'єму протопласта. Хлоропласти клітин міжвузля, що росте, мають щільну мембранну систему, що свідчить про їх високу фотосинтетичну активність. Проведено электронно-микроскопическое исследование ультраструктуры клеток междоузлия хвоща полевого. Установлено, что клетки разных зон интеркалярного роста отличаются по ультраструктурным особенностям. Для клеток интеркалярной меристемы характерна электронно-плотная цитоплазма, при переходе к активному росту растяжением увеличивается осмотически активный компартмент клетки — вакуоль, которая у полностью дифференцированной клетки достигает 80% объема протопласта. Хлоропласты клеток растущего междоузлия имеют уплотненную мембранную систему, которая свидетельствует об их фотосинтетической активности. By electron microscopy, the cell ultrastructure of growing internodes of field horsetail is investigated. It is shown that cells of various intercalary growth zones differ by ultrastructural features. The electron-dense cytoplasm is characteristic of intercalary meristem cells. With the transition of cells to the active growth, the osmotically active compartment, vacuole, which occupies 80% of volume of protoplast in fully differentiated cells, is increased. The chloroplasts of growing internode cells have a massive membrane system, which indicates their high photosynthetic activity. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) Ультраструктурные особенности клеток междоузлия хвоща полевого (Equisetum arvense L.) Ultrastructural features of internode cells of field horsetail (Equisetum arvense L.) Article published earlier |
| spellingShingle | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) Войтенко, Л.В. Щербатюк, М.М. Стахів, М.П. Мусатенко, Л.І. Біологія |
| title | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) |
| title_alt | Ультраструктурные особенности клеток междоузлия хвоща полевого (Equisetum arvense L.) Ultrastructural features of internode cells of field horsetail (Equisetum arvense L.) |
| title_full | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) |
| title_fullStr | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) |
| title_full_unstemmed | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) |
| title_short | Ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (Equisetum arvense L.) |
| title_sort | ультраструктурні особливості клітин міжвузля хвоща польового (equisetum arvense l.) |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49019 |
| work_keys_str_mv | AT voitenkolv ulʹtrastrukturníosoblivostíklítinmížvuzlâhvoŝapolʹovogoequisetumarvensel AT ŝerbatûkmm ulʹtrastrukturníosoblivostíklítinmížvuzlâhvoŝapolʹovogoequisetumarvensel AT stahívmp ulʹtrastrukturníosoblivostíklítinmížvuzlâhvoŝapolʹovogoequisetumarvensel AT musatenkolí ulʹtrastrukturníosoblivostíklítinmížvuzlâhvoŝapolʹovogoequisetumarvensel AT voitenkolv ulʹtrastrukturnyeosobennostikletokmeždouzliâhvoŝapolevogoequisetumarvensel AT ŝerbatûkmm ulʹtrastrukturnyeosobennostikletokmeždouzliâhvoŝapolevogoequisetumarvensel AT stahívmp ulʹtrastrukturnyeosobennostikletokmeždouzliâhvoŝapolevogoequisetumarvensel AT musatenkolí ulʹtrastrukturnyeosobennostikletokmeždouzliâhvoŝapolevogoequisetumarvensel AT voitenkolv ultrastructuralfeaturesofinternodecellsoffieldhorsetailequisetumarvensel AT ŝerbatûkmm ultrastructuralfeaturesofinternodecellsoffieldhorsetailequisetumarvensel AT stahívmp ultrastructuralfeaturesofinternodecellsoffieldhorsetailequisetumarvensel AT musatenkolí ultrastructuralfeaturesofinternodecellsoffieldhorsetailequisetumarvensel |