Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.)
In this paper seed characteristics of 12 Begonia species belonging to 6 sections were studied with SEM in order to define the diversity seed coat cells shape. Seeds of 9 studied species, which belong to 4 sections of Begonia, showed micromorphological features which are typical for aerochorous Begon...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2012
|
| Онлайн доступ: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/370 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Plant Introduction| _version_ | 1860122223774269440 |
|---|---|
| author | Belaeva, Ya.V. |
| author_facet | Belaeva, Ya.V. |
| author_sort | Belaeva, Ya.V. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-30T15:44:32Z |
| description | In this paper seed characteristics of 12 Begonia species belonging to 6 sections were studied with SEM in order to define the diversity seed coat cells shape. Seeds of 9 studied species, which belong to 4 sections of Begonia, showed micromorphological features which are typical for aerochorous Begonia species, while B. dregeі showed micromorphological features which are typical for hydrochorus species. It has been revealed that the differences in seed characteristics help to separate the Begonia at species level. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.2541063 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:42:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
32 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
УДК 582.681.61+581.48
Я.В. БЄЛАЄВА
Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1
МІКРОМОРФОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ НАСІНИНИ
ВИДІВ РОДУ BEGONIA L. (BEGONIACEAE PUTZ.)
За допомогою сканувального електронного мікроскопа досліджено мікроморфологічні особливості будови насінини
12 видів роду Begonia, які належать до 6 секцій. У 9 досліджених видів, які належать до 4 секцій, прослідковуються
мікроморфологічні особливості, характерні для анемохорних бегоній, тоді як у B. dregeі виявлено особливості бу-
дови, характерні для гідрохорних видів. Установлено, що особливості будови насінини можна використовувати
для визначення бегоній на видовому рівні.
Ключові слова: Begonia, насінина, насінна оболонка, мікроморфологічні особливості, оперкулюм, комірцеві клітини,
клітини тести.
© Я.В. БЄЛАЄВА, 2012
Рід Begonia L. є одним з найбільших родів
судинних рослин, що має пантропічне по-
ширення. Понад 1400 видів роду, об’єднаних
у 68 секцій, поширені в усіх тропічних ре-
гіонах земної кулі, крім Австралії. Для
представників роду характерне надзви-
чайне морфологічне різноманіття насампе-
ред вегетативних органів та фенотиповий
поліморфізм, що пов’язують з пристосу-
ванням до зростання у широкому діапазоні
екологічних умов — від тропічного лісу до
ка м’я нистих схилів [6, 7].
Протягом останніх років досліджено різ-
ні аспекти адаптації видів роду Begonia до
різноманітних екологічних ніш (особливос-
ті будови поверхні листкової пластинки [2],
вміст фотосинтезуючих пігментів, зокрема,
антоціанів [13], продихові кластери [9]).
Значно менше проведено досліджень
репродуктивної сфери представників роду
Begonia, однією з характерних особливос-
тей якого є дрібнонасінність. Особливості
будови насінини, передусім насінної обо-
лонки, відображують характер морфо-
логічної адаптації виду до конкретних
екологічних умов, а отже, дані щодо мік -
ро мор фоло гічних особливостей насінини
сприятимуть опрацюванню оптимальної
тех нології культивування цих рослин в
оранжерейних умовах.
Мета нашого дослідження — по рів няль-
но-морфологічне вивчення мікроморфоло-
гічних особливостей поверхні насінин 12
видів роду Begonia, які належать до 6 сек-
цій та представляють різні екологічні типи.
Матеріали та методи
Як об’єкти дослідження використано на-
сіння 12 видів роду Begonia: B. heracleifo-
lia Cham. & Schltdl., B. involucrata Liebm.,
B. dre gei Otto & Dietr., В. cucullata var.
subcucullata (C.DC.), B. subvillosa Klotzsch,
B. ob liqua L., B. mollicaulis Irmsch., B. incar-
nata Link & Otto, B. dicho toma Jacq., B. me -
xicana H. Karst. ex C. Chev., B. acerifolia
Kunth., B. ve nosa Skan ex Hook. f. Дані
щодо місця походження та приналежності
виду до секції наведено в табл. 1.
Основна частина зразків отримана че-
рез Delectus Seminum із ботанічних садів
Німеччини, Данії, Естонії та Франції.
Зразки сухого насіння за допомогою дво-
стороннього скотчу наклеювали на столи-
ки. Напилення вуглецем та міддю викону-
вали у вакуумному універсальному пості
ВУП-5М у режимі термічного випарову-
вання з використанням пристрою для по-
вертання і нахилу об’єктів.
33ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.)
Таблиця 1. Загальна характеристика досліджених видів
№ Вид Секція Поширення Екологічна група
1. B. heracleifolia Gireoudia Центральна і Південна
Америка
Епіфіт. Трапляється на плантаціях
2. B. involucrata Коста-Рика, Західна
Панама
Літофіт, рідше — епіфіт. Зростає на висоті
1400–2000 м н. р.м.
3. B. dregeі Augustia Південно-західна
Африка (ПАР, Намібія,
Мозамбік)
Літофіт/геофіт. Трапляється на ка м’я нис-
тих схилах та берегах річок, водоспадів, на
висоті від 100 до 600 м н. р. м. у вологих суб-
тропічних лісах
4. B. cucullata
var. subcucullata
Begonia Південна Америка (Бра-
зилія, Еквадор, Перу)
Геофіт. Трапляється у тропічних лісах, до-
линах річок та на заболочених ділянках, на
висоті 100–900 м н. р. м.
5. B. subvіllosa Південна Америка (Бра-
зилія)
Геофіт. Трапляється у вологих тропічних
лісах, на відкритих добре освітлених ділян-
ках
6. B. oblіqua Південна Америка (Болі-
вія, Перу)
Трапляється у вологих тропічних лісах, на
висоті 500–2350 м н. р. м.
7. B. mollіcaulіs Південна Америка (Бра-
зилія)
Геофіт. Трапляється у вологих тропічних
лісах та у прибережних атлантичних лісах
8. B. venosa Південна Америка (Бра-
зилія)
Геофіт/петрофіт. Трапляється на відкри-
тих добре освітлених ділянках, у гірських
районах, біля річок
9. B. acerifolia Knesbeckia Центральна Америка
(Мексика)
Геофіт. Трапляється у вологих тропічних
лісах, на відкритих добре освітлених ділян-
ках
10. B. incarnata Центральна Америка
(Мексика)
Геофіт/петрофіт. Трапляється у вологому
тропічному лісі, росте у затінку та у розще-
линах на висоті 1220–1370 м н. р. м.
11. B. dichotoma Pritzelia Південна Америка (Ве-
несуела, Колумбія)
Геофіт. Трапляється в тропічному лісі у за-
тінку
12. B. mexicana Unssigned Центральна Америка
(Мексика)
Геофіт. Трапляється в тропічному лісі
Зразки насіння досліджували за допо-
могою растрових електронних мікроскопів
РЕММА-102 АТ «SELMI» (Суми, Україна)
і GSM-6700F (JEOL, Японія) в режимі вто-
ринної електронної емісії, при прискорю-
ючій напрузі 8–30 кВ і робочій відстані
19–22 мм. Розміри насіння визначали за
мікрофотографіями.
Результати та обговорення
Результати мікроморфологічних та мор-
фометричних досліджень зразків насіння
наведено в табл. 2.
Таким чином, наші дослідження показа-
ли, що насінини всіх досліджених видів ма-
ють однотипову будову, що загалом харак-
терне й для інших представників родини
34 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
Я.В. Бєлаєва
Таблиця 2. Морфометричні показники насіння 12 видів роду Begonia
Вид
Насінина
Оперкулюм
Комірцеві
клітини
Клітини тести
довжина, мкм ширина, мкм
B. heracleіfolіа 440,78±30,6 240,17±40,78 Сосочкоподібний Подовжені,
прямокутні
Полігональної
форми, стінки
прямі
B. involucrata 337,29±23,11 212,09±27,93 Плоский –"– Прямокутної
форми, стінки
хвилясті
B. dregeі 268,77±38,27 451,26±51,9 Сосочкоподібний –"– Полігональної
форми, стінки
прямі
B. cucullata
var. subcucullata
533,59±55,31 179,35±32,12 Плоский –"– Прямокутної
форми, стінки
хвилясті
B. subvіllosa 291,69±17,00 193,32±20,38 Сосочкоподібний –"– –"–
B. oblіqua 346,67±32,33 171,46±23,8 –"– –"– Полігональної
форми, стінки
прямі
B. mollіcaulіs 320,01±20,66 187,8±36,9 –"– –"– Прямокутної
форми, стінки
хвилясті
B. venosa 504,98±55,54 383,36±17,02 –"– –"– Полігональної
форми, стінки
прямі
B. acerifolia 326,0±52,22 184,47±21,38 –"– –"– –"–
B. incarnata 285,31±28,17 190,85±16,8 –"– –"– –"–
B. dichotoma 372,64±37,18 224,29±13,98 Плоский –"– –"–
B. mexicana 348,87±29,66 208,87±14,96 Сосочкоподібний –"– Прямокутної
форми, стінки
хвилясті
Begonіaceae. Вони складаються з кільця ко-
мірцевих клітин, розташованих між кри-
шечкою (оперкулюмом) та клітинами насін-
ної оболонки (тести) (рис. 1). Комірцеві клі-
тини, які оточують мікропіле, зазвичай
мають видовжену форму. Під час проростання
частина комірцевих клітин відділяється, в
результаті чого насіннєва кришечка скида-
ється. Стінки між комірцевими клітинами
розтріскуються, що призводить до утво-
рення розриву, крізь який виходить про-
росток [2].
Більшість неотропічних бегоній (секції
Begonia, Gireoudia, Pritzelia) розповсюджу-
35ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.)
Рис. 1. Будова насінини B. heracleіfolіа: А — кри-
шечка; Б — комірцеві клітини; В — клітини тести
ю ться за допомогою вітру. Специфічними
адаптаціями до повітряного поширення на-
сіння є збільшення поверхні за рахунок
збільшення об’єму. Насінина бегонії набу-
ває вузькоеліпсоподібної форми, а її маса
зменшується внаслідок наповнення клітин
тести повітрям та формування нерівностей
насінної оболонки [1].
Представлені на рис. 2 мікрофотографії
насінин різних видів Begonia свідчать, що,
незважаючи на одноманітність загального
типу будови, насінини досліджених видів
відрізняються як за розмірами, так і за мік-
ромофологічними особливостями насінної
оболонки.
У дев’яти досліджених видів, які нале-
жать до чотирьох секцій неотропічних бе-
гоній (крім B. acerifoliа та B. dichotomа,
які мали оберненояйцеподібну форму на-
сінини), виявлено мікроморфологічні осо-
бливості насінної оболонки, характерні
для анемохорних бегоній: великі розміри
(від 300 до 500 мкм), еліпсоподібна форма
насінини, складний «кутикулярний рису-
нок». Натомість насінини B. dregeі мають
менші розміри (від 250 до 300 мкм), що за-
галом є характерним для гідрохорних бе-
гоній африканської флори, які відрізня-
ються дрібнішими розмірами (від 220 мкм)
і не мають складного «кутикулярного орна-
менту».
Статистичний аналіз метричних показ-
ників насінин досліджуваних видів виявив,
що найбільшу довжину мають насінини
B. cucullata var. subcucullata і B. venosa,
тоді як найбільшу ширину — насінини
B. dregeі і B. ve nosa. Найменша довжина
характерна для B. dregei, найменша ши-
рина — для B. cucullata var. subcucullata і
B. oblіqua (див. табл. 2).
У всіх досліджуваних видів, крім B. cucul-
lata var. subcucullata і B. dichotoma, оперку-
люм має сосочкоподібну форму (рис. 3).
Комірцеві клітини в усіх видів прямо-
кутної форми і витягнуті. У B. sub vіllosa,
B. oblіqua і B. mollіcaulіs чітко видно межі
між антиклінальними стінками комірцевих
клітин. Найбільша довжина комір цевих клі-
тин зафіксована у B. oblіqua — 200 мкм,
найменша — у B. mollіcaulіs — 90 мкм. У
видів B. cucullata var. subcucullata, B. sub -
vіllosa, B. mol lі caulіs, B. mexicana і B. invo-
lucrata стінки клітин тести мають прямо-
кутну форму, антиклинальні стінки клітин
тести хвилясті. У решти досліджених видів
клітини тести мають полігональну форму
(від 5 до 9 кутів).
Отримані нами результати узгоджують-
ся з даними літератури: розміри насінин до-
сліджуваних видів характерні для роду —
від 300 до 500 мкм [1].
Висновки
Отримані нами результати дають підставу
вважати, що особливості мікроморфологіч-
ної будови насінної оболонки та метричні
показники насінин можна використовувати
як таксономічні ознаки.
Особливості будови насінної оболонки
відображують характер морфологічних
адаптацій виду до конкретних екологічних
умов і, таким чином, опосередковано мо-
жуть свід чити про особливості природного
зростання того чи іншого виду і його прина-
лежність до певного екологічного типу.
36 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
Я.В. Бєлаєва
А
Д
З
Б
Е
I
В
Є
К
Г
Ж
Л
Рис. 2. Мікрофотографії насінин видів роду Вegonia: А — B. heracleіfolіа; Б — B. dregeі; В — B. cucullata var.
subcucullata; Г — B. subvіllosa; Д — B. oblіqua; Е — B. mollіcaulіs; Є — B. venosa; Ж — B. involucratа; З —
B. incarnatа; I — B. acerifolia; К — B. dichotomа; Л — B. mexicana
А Б
Рис. 3. Форма оперкулюма: А — оперкулюм сосочкоподібний (B. mollіcaulіs); Б — оперкулюм плоский
(B. cucullata var. subcucullatа)
37ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 4
Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.)
1. Arends J.C. Studies in Begoniaceae: IV. Sec-
tions of Begonia // Agric. Univ. Wageningen Pa-
pers. — 1992. — 91. — P. 239.
2. Brodersen C. R., Vogelmann T.C. Do epider-
mal lens cells facilitate the absorptance of diffuse
light? // Amer. J. Bot. — 2007. — 94. — P. 1061–
1066.
3. Caroline R.C. Pattern of seed surface of
Goodenia and related genera // Aust. J. Bot. — 1980. —
28. — Р. 123–137.
4. De Lange A., Bouman F. Seed micromorphol-
ogy of the genus Begonia in Africa: taxonomic and
ecological implications // Agric. Univ. Wageningen
Papers. — 1991. — 4. — Р. 82.
5. De Lange, Bournan E. Seed micromorphology
of neotropical begonias // Smithsonian contributions
to botany. — Washington, D.C.: Smithsonian Institu-
tion Press, 1999. — 90. — P. 49.
6. Doorenbos J., Sosef M.S.M., de Wilde J.J.F.E.
The Sections of Begonia: including descriptions, keys
and species lists // Wageningen Agric. Univ. Papers. —
1998. — 2. — P. 1–266.
7. Dryander J. Observation on genus Begonia //
Transact. Linn. Soc. — 1789. — P. 168.
8. Frodin D.G. History and concepts of big plant
genera // Taxon. — 2004. — 53. — Р. 753–776.
9. Gan Yi, Zhou Lei, Shen Zhong-Ji, et al. Sto-
matal clustering, a new marker for environmental
perception and adaptation in terrestrial plants // Bo-
tanical Studies. — 2010. — 51. — P. 325–336.
10. Hoover W.S., Karegeannes C., Wiriadinata H.,
Hunter J.M. Notes on the geography of South-East
Asian Begonia and species diversity in montane fo-
rest // Telopea. — 10, N 3. — P. 749–764.
11. Mclellan T. Correlated evolution of leaf shape
and trichomes in begonia dregei (Begoniaceae) //
Amer. J. Bot. — 2005. — 10. — Р. 1616–1623.
12. Tebbit M.C. Begonias: cultivation, natural his-
tory, and identification. — Portland: Timber Press,
2005. — 272 p.
13. Zhang Kai-Ming, Yu Hai-Jing, Shi Kai et al.
Photoprotective roles of anthocyanins in Begonia
semperflorens // Plant Science. — 2010. — 179,
N 3. — P. 202–208.
Рекомендувала до друку Л.А. Ковальська
Я.В. Белаева
Национальный ботанический сад
им. Н.Н. Гришко НАН Украины,
Украина, г. Киев
МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ
ОСОБЕННОСТИ СЕМЕНИ ВИДОВ
РОДА BEGONIA L. (BEGONIACEAE PUTZ.)
С помощью сканирующего электронного микро-
скопа изучены микроморфологические особенно-
сти строения семени 12 видов рода Begonia, при-
надлежащих к 6 секциям. У 9 исследуемых видов,
которые принадлежат к 4 секциям, прослежива-
ются микроморфологические особенности, харак-
терные для анемохорных бегоний, тогда как у
B. dregeі выявлены особенности строения, харак-
терные для гидрохорных видов. Установлено, что
особенности строения семени можно использовать
для определения бегоний на видовом уровне.
Ключевые слова: Begonia, семя, семенная оболочка,
микроморфологические особенности, оперкулюм,
воротниковые клетки, клетки тесты.
Ya.V. Belaeva
M.M. Gryshko National Botanical Gardens,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
MICROMORPHOLOGICAL FEATURES OF SEED
OF BEGONIA L. SPECIES (BEGONIACEAE PUTZ.)
In this paper seed characteristics of 12 Begonia spe-
cies belonging to 6 sections were studied with SEM
in order to define the diversity seed coat cells shape.
Seeds of 9 studied species, which belong to 4 sections
of Begonia, showed micromorphological features
which are typical for aerochorous Begonia species,
while B. dregeі showed micromorphological fea-
tures which are typical for hydrochorus species. It
has been revealed that the differences in seed char-
acteristics help to separate the Begonia at species
level.
Key words: Begonia, seed , seed coat, micromor-
phological features, operculum, collar cells, testa
cells.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-370 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:42:05Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/2d/990974a77516aa35832b502a1e5c882d.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-3702019-11-30T15:44:32Z Micromorphological features of seed of Begonia L. species (Begoniaceae Putz.) Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) Belaeva, Ya.V. In this paper seed characteristics of 12 Begonia species belonging to 6 sections were studied with SEM in order to define the diversity seed coat cells shape. Seeds of 9 studied species, which belong to 4 sections of Begonia, showed micromorphological features which are typical for aerochorous Begonia species, while B. dregeі showed micromorphological features which are typical for hydrochorus species. It has been revealed that the differences in seed characteristics help to separate the Begonia at species level. За допомогою сканувального електронного мікроскопа досліджено мікроморфологічні особливості будови насінини 12 видів роду Begonia, які належать до 6 секцій. У 9 досліджених видів, які належать до 4 секцій, прослідковуються мікроморфологічні особливості, характерні для анемохорних бегоній, тоді як у B. dregeі виявлено особливості будови, характерні для гідрохорних видів. Установлено, що особливості будови насінини можна використовувати для визначення бегоній на видовому рівні. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2012-12-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/370 10.5281/zenodo.2541063 Plant Introduction; Vol 56 (2012); 32-37 Інтродукція Рослин; Том 56 (2012); 32-37 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377757 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/370/352 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Belaeva, Ya.V. Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title | Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title_alt | Micromorphological features of seed of Begonia L. species (Begoniaceae Putz.) |
| title_full | Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title_fullStr | Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title_full_unstemmed | Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title_short | Мікроморфологічні особливості насінини видів роду Begonia L. (Begoniaceae Putz.) |
| title_sort | мікроморфологічні особливості насінини видів роду begonia l. (begoniaceae putz.) |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/370 |
| work_keys_str_mv | AT belaevayav micromorphologicalfeaturesofseedofbegonialspeciesbegoniaceaeputz AT belaevayav míkromorfologíčníosoblivostínasíninividívrodubegonialbegoniaceaeputz |