Проведено порівняльний аналіз листових пластинок двох видів амаранту (Amaranthus retroflexus, Amaranthus blitoides), які ростуть на території Калмикії. Виявлено діагностичні ознаки в анатомічної структурі листя кожного виду. Встановлено параметри клітин і тканин листа. Отримані дані можуть бути використані в подальших систематичних дослідженнях роду Amaranthus. Результати роботи дають уявлення про ступінь пластичності тієї чи іншої характеристики листової пластинки амаранту. Продемонстровані особливості пластинок одного виду можуть, бути в однаковій мірі, як і специфічними для цього виду, так і адаптивної мінливістю, завдяки якій рослина пристосувалося до життя в аридних умови Калмикії.

Анотація наукової статті з біологічних наук, автор наукової роботи - Очирова К.С., Дорджиева В.І., Мочанова Л.С.


ANATOMICAL STRUCTURE OF BLADES OF TWO SPECIES OF AMARANTH ON TERRITORY OF KALMIKIA

The authors carried out the comparative analysis of blades of two species of amaranth (Amaranthus retroflexus, Amaranthus blitoides), growing on the territory of Kalmykia. The diagnostic signs were revealed in the anatomical structure of leaves of each species. The parameters of the cells and tissues of a leaf were established in the paper. The data obtained can be used in further systematic studies of the Amaranthus genus. The results of the work give an idea of ​​the degree of plasticity of one or another characteristics of the pallet of amaranth. The revealed features of the pallets of one species can be specific for this species and to an equal extent, be an adaptive variability, due to which the plant is adapted to life under the arid conditions of Kalmykia.


Область наук:
  • біологічні науки
  • Рік видавництва: 2018
    Журнал: Міжнародний науково-дослідний журнал

    Наукова стаття на тему 'АНАТОМІЧНА СТРУКТУРА листових пластинок ДВОХ ВИДІВ АМАРАНТУ, які ростуть на території Калмикії'

    Текст наукової роботи на тему «АНАТОМІЧНА СТРУКТУРА листових пластинок ДВОХ ВИДІВ АМАРАНТУ, які ростуть на території Калмикії»

    ?БІОЛОГІЧНІ НАУКИ / BIOLOGY

    DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.67.002 Очирова К.С.1, Дорджиева В.І.2, Мочанова л.с.3

    1 ORCID: 0000-0002-3584-5172, кандидат біологічних наук, 2 ORCID: 0000-0001-7168-8939, кандидат біологічних наук, доцент, 3 ORCID: 0000-0003-4150-0581, студент 5 курсу, Коломацький державний університет в м Еліста АНАТОМІЧНА СТРУКТУРА листових пластинок ДВОХ ВИДІВ АМАРАНТУ, які ростуть на території Калмикії

    анотація

    Проведено порівняльний аналіз листових пластинок двох видів амаранту (Amaranthus retroflexus, Amaranthus blitoides), які ростуть на території Калмикії. Виявлено діагностичні ознаки в анатомічної структурі листя кожного виду. Встановлено параметри клітин і тканин листа. Отримані дані можуть бути використані в подальших систематичних дослідженнях роду Amaranthus. Результати роботи дають уявлення про ступінь пластичності тієї чи іншої характеристики листової пластинки амаранту. Продемонстровані особливості пластинок одного виду можуть, бути в однаковій мірі, як і специфічними для цього виду, так і адаптивної мінливістю, завдяки якій рослина пристосувалося до життя в аридних умови Калмикії.

    Ключові слова: Анатомічні дослідження, фотосинтетические органи, структурна адаптація, мезофіл, паренхіма, провідні тканини.

    Ochirova K.S.1, Dordzhieva V.I.2, Mochanova L.S.3

    1ORCID: 0000-0002-3584-5172, PhD in Biology 2ORCID: 0000-0001-7168-8939, PhD in Biology, Associate professor, 3ORCID: 0000-0003-4150-0581, Fifth year student,

    Kalmyk State University in Elista ANATOMICAL STRUCTURE OF BLADES OF TWO SPECIES OF AMARANTH ON TERRITORY OF KALMIKIA

    Abstract

    The authors carried out the comparative analysis of blades of two species of amaranth (Amaranthus retroflexus, Amaranthus blitoides), growing on the territory of Kalmykia. The diagnostic signs were revealed in the anatomical structure of leaves of each species. The parameters of the cells and tissues of a leaf were established in the paper. The data obtained can be used in further systematic studies of the Amaranthus genus. The results of the work give an idea of ​​the degree of plasticity of one or another characteristics of the pallet of amaranth. The revealed features of the pallets of one species can be specific for this species and to an equal extent, be an adaptive variability, due to which the plant is adapted to life under the arid conditions of Kalmykia.

    Keywords: Anatomical studies, photosynthetic organs, structural adaptation, mesophyll, parenchyma, conducting tissues.

    Амарант характеризується безліччю чудових властивостей - від високої поживності і значного відсотка цінних сполук, до яскраво вираженої стресостійкості і максимальної адаптивної чуйності [1], [2], [3]. Тому селекціонери визначають амарант, як рослина майбутнього, за допомогою якого можна буде отримати якісне харчова сировина, витративши для цього мінімум сил і засобів [4], [5], [6, C. 15].

    Структурна адаптація пагонів дикорослого виду Amaranthus retroflexus представлена ​​в наших попередніх роботах [7, С. 70] [8, С. 35].

    Матеріал для цього дослідження був зібраний в червні 2016 року в околицях міста Еліста. Кожна вибірка складалася з 20 рослин (Amaranthus retroflexus, Amaranthus blitoides). У дослідженні були застосовані загальноприйняті методики Б.А. Доспехова [9] і Р.П. Барикін [10].

    Фотосинтетичні органи у представників виду Amaranthus retroflexus, що зустрічаються на території республіки Калмикія прості, черешкові. Листорозміщення по висоті втечі чергове. Листові пластинки цільні, їх товщина близько 170 мкм. Мезофіл листа дорсовентрального, між провідними пучками він складний з одного шару палісадні тканини і одного, місцями двох-трьох, шарів губчастої хлоренхіми. Розміри палісадних клітин сильно варіюють. Їх довжина може змінюватися від 30 до 50 мкм, а ширина від 10 до 16 мкм. Діаметри клітин губчастого мезофіла коливаються від 10 до 30 мкм. У районі центральної жилки структура мезофіла змінюється. Навколо великих провідних пучків сформовані Кранц-обкладки. Палісадні клітини, які в свою чергу оточують клітини обкладки, утворюють своєрідне хлоренхімное кільце-обкладку. Таким чином, великі провідні пучки виявляються оточеними чітко вираженими двома кільцями - внутрішній шар з клітин Кранц-обкладок, а зовнішній з клітин столбчатого мезофіла. Більш дрібні провідні пучки, розташовані по периферії листової пластинки, позбавлені обкладання з хлоренхімних клітин. Але коронарна Кранц-обкладка присутній навколо всіх пучків, при цьому простежується взаємозв'язок розмірів пучка і розмірів клітин Кранц-обкладки - або і ті й інші великі, або і ті й інші дрібні. Наявність коронарної обкладання є важливою ознакою амаранту, що визначає його С4-тип фотосинтезу. Число клітин губчастої тканини між провідними пучками може досягати 8 шарів.

    Провідні пучки в листках Amaranthus retroflexus демонструють просту будову - чітке розмежування лубу і ксилеми, складеної радіальними судинами, досить дрібних діаметрів. У флоеме великих пучків добре виражена механічна тканина, представлена ​​склеренхімнимі клітинами. Своєрідною особливістю мезофіла пластинок Amaranthus retroflexus є наявність кристалів солі в клітинах губчастої тканини. При цьому, клітини з кристалами можуть бути дуже великими, складаючи більше половини від висоти всього мезофіла. Слід додати, що кристали формуються тільки в округлих клітинах, в стовпчастих клітинах їх не виявлено Рис. (1 а).

    Анатомічна будова листової пластинки Лшага ^ Иш blitoides демонструє тенденцію до сукулентних типу. Так, наприклад, товщина листа близько 600 - 800 мкм, мезофіл при цьому займає близько 500 - 700 мкм. Між провідними пучками весь обсяг мезофіла доводиться на великі водозапасающие клітини, число їх шарів досягає 5. Розмір і форма цих клітин варіює сильно. В середньому від округлих до довгастих форм, від 70 до 130 мкм. Розмах мінливості останнього ознаки величезний - від 30 мкм до 180 мкм (Рис. 1 б).

    Провідні пучки досить дрібні, численні, розташовані близько один до одного. Особливо велике скупчення пучків спостерігається в центральній частині пластинки. Сусідні пучки, часто, з'єднуються один з одним майже впритул. Кожен провідний пучок має подвійне оточення - спочатку з клітин Кранц-обкладки, потім з клітин хлоренхіми. Як згадувалося раніше, така будова листа демонструє С4-тип фотосинтезу. В районі жилок, так само можна спостерігати наявність водозапасающих клітин, розташованих одним або двома шарами, відразу під епідермою. Як правило, під верхньою епідермою безбарвні паренхімні клітини формують один шар, а під нижньою - місцями два шари. Але спостерігаються і ділянки, позбавлені водозапасающих клітин, тоді клітини хлоренхімной обкладання провідних пучків впритул підходять до покривної тканини. Клітини коронарної обкладання майже квадратної або незграбно-овальної форми, їх розміри близько 20 мкм. Клітини хлоренхімной обкладання, як правило, довгастої форми, їх розміри варіюють від 25 * 15 мкм (ширина) до 60 * 25 мкм (довжина). У мезофіл ЛшагаПкш blitoides спостерігаються скупчення кристалів солей, локалізованих, як правило, в хлоренхімних клітинах. Але, тим не менш, наявність кристалів можна зустріти і в безбарвних паренхімних клітинах.

    Будова провідних пучків повторює тенденцію всієї пластинки до сукулентних. Так, наприклад, в переважній більшості, в пучках повністю відсутня механічна тканина. Але, слід зазначити, присутність одного, а місцями і двох шарів, склеренхімних клітин у флоеме найбільших провідних пучків. Всі провідні пучки колатерального типу, судини ксилеми розташовуються радіальними рядами. Мінімальний відсоток механічної тканини в листовій пластинці ЛшагаПкш blitoides вказує на той факт, що тургорное тиск в водозапасающих клітинах і в основних клітинах епідерми грає вирішальну роль в просторовому підтримці листя.

    Мал. 1 а. - анатомічна будова листової пластинки листа середньої формації в районі великої жилки

    ЛшагаШкш ге ^ о / 1ехш

    Мал. 1б. - анатомічна будова листової пластинки листа середньої формації в районі великої жилки

    ЛшагаПкш blitoides 74

    Примітка: в.е. - верхня епідерміс; н.е. - нижня епідерміс; П.Х. - палісадна паренхіма; г.х. - губчаста паренхіма; К.О. - клітини Кранц-обкладки; Х.О. - клітини хлоренхімной обкладання; кр.с - кристали солі; у. - продихи; скл. - склеренхімние клітини проводить пучка; с. - судини ксилеми проводить пучка; в.п. - водозапасающими паренхіма (лінійка - 100 мкм).

    Таким чином, при порівнянні анатомічної структури пластинок Amaranthus blitoides і Amaranthus retroflexus можна зробити деякі висновки. Незмінними для обох видів стали такі характеристики, як: наявність коронарної і хлоренхімной обкладок провідних пучків; наявність скупчень кристалів солей в мезофіл пластинки; наявність одного провідного пучка в центральній жилці; радіальне розташування водопровідних елементів в провідних пучках. Крім того, можна простежити в будові листових пластинок Amaranthus blitoides деяку тенденцію до сукулентних. Про це свідчать такі особливості листа, як його товщина, наявність водозапасающих клітин, слабкий розвиток механічної тканини в провідних пучках, крупноклеточной всіх елементів покривною. Пластинки представників Amaranthus retroflexus, навпаки, можна охарактеризувати, як лист з тенденцією до склероморфності. Про це свідчать такі показники як товщина листа, розвиток механічної тканини, дрібноклітинний покривних клітин. Наявність у обох видів кристалів солей в мезофіл пластинок свідчить про те, що рослини є галофитами, здатними споживати солону грунтову воду, накопичувати солі в собі, тим самим сприяючи розсоленням грунту.

    Список літератури / References

    1. Горишіна Т.К. Екологія рослин / Т.К. Горишіна. - М .: Вища школа, 1979. - 368 с.

    2. Медведєв А.Є. Амарантове масло - чергова панацея? / А.Є. Медведєв // Фармацевтичний бюлетень. -2013. - № 2. - С. 42-43.

    3. Польовий В.В. Фізіологія рослин / В.В. Польовий. - М .: Вища школа, 1989. - 464 с.

    4. Бекузарова С.А. Амарант - універсальна культура / С.А. Бекузарова, І.Ю. Кузнєцов, В.І. Гасієв. -Владікавказ: «Мавр», 2014. - 180 с.

    5. Кононко П.Ф. Амарант вигідна культура / П.Ф. Кононко, В.К. Гінс // Картопля та овочі. - 1996. - № 6. - С. 24-25.

    6. Терьошкіна Л.Б. Амарант - перспективне джерело біологічно цінної сировини / Л.Б. Терьошкіна, В.Н. Зеленков // Картопля та овочі. - 2009. - № 9. - С. 15-16.

    7. Бюрчіева А. Ю. анатомічна будова фотосинтезирующих органів Amaranthus retroflexus L. / А.Ю. Бюрчіева, К.С. Очирова // Ломоносов 2014: матеріали XXI Міжнар. наукова конференція студентів, аспірантів та молодих вчених 07-11 квітня 2014 р Москва / МДУ ім. Ломоносова. - М., 2014. - С. 70-71.

    8. Дорджиева В.І. Структурна адаптація листа Amaranthus retroflexus L. до різних умов середовища / В.І. Дорджиева, А.Ю. Бюрчіева // Актуальні питання екології та охорони природи екосистем південних регіонів Росії і суміжних територій: матеріали XXI Міжреспубліканської науково-практичної конференції 02 березня 2016 р Краснодар / Кубанський державний університет. - Краснодар, 2016. - С. 35-39.

    9. Обладунків Б.А. Методика польового досвіду / Б.А. Обладунків. - М .: Колос, 1973. - 351 с.

    10. Барикіна Р.П. Практикум з анатомії рослин / Р.П. Барикіна, Л.Н. Кострікова, Д.А Транковский. - М .: Вища школа, 1979. - 224 с.

    Список літератури англійською мовою / References in English

    1. Goryshina T.K. Ekologiya rasteniy [Ecology of plants] / T.K. Goryshina. - M .: Vysshaya shkola, 1979. - 368 p. [In Russian]

    2. Medvedev A.Ye. Amarantovoye maslo - ocherednaya panatseya? [Amaranth oil - another panacea?] / A.Ye. Medvedev // Farmatsevticheskiy byulleten '[Pharmaceutical Bulletin] - 2013. - № 2. - P. 42-43. [In Russian]

    3. Polevoy V.V. Fiziologiya rasteniy [Plant Physiology] / VV Polevoy. - M .: Vysshaya shkola, 1989. - 464 p. [In Russian]

    4. Bekuzarova S.A. Amarant - universal'naya kul'tura [Amaranth - universal culture] / S.A. Bekuzarova, I.YU. Kuznetsov, VI. Gasiyev. - Vladikavkaz: «Mavr», 2014. - 180 p. [In Russian]

    5. Kononkov P.F. Amarant vygodnaya kul'tura [Amaranth profitable culture] / P.F. Kononkov, VK. Gins // Kartofel 'i ovoshchi [Potatoes and vegetables] - 1996. - № 6. - P. 24-25. [In Russian]

    6. Tereshkina L.B. Amarant - perspektivnyy istochnik biologicheski tsennogo syr'ya [Amaranth - a promising source of biologically valuable raw materials] / L.B. Tereshkina, VN. Zelenkov // Kartofel 'i ovoshchi [Potatoes and vegetables] - 2009. - № 9. - P. 15-16. [In Russian]

    7. Byurchiyeva A.YU. Anatomicheskoye stroyeniye fotosinteziruyushchikh organov Amaranthus retroflexus L. [Anatomical structure of photosynthetic organs of Amaranthus retroflexus L.] / Byurchiyeva A.YU., Ochirova K.S. // Lomonosov 2014: materialy XXI Mezhdunar. nauchnaya konferentsiya studentov, aspirantov i molodykh uchenykh 7-11 aprelya 2014 g. [Lomonosov 2014: materials XXI International Scientific Conference of Students, Graduate Students and Young Scientists 07-11 April, 2014] / MGU im. Lomonosova [Moscow State University Lomonosov] - М., 2014. - pp. 70-71. [In Russian]

    8. Dordzhiyeva VI. Strukturnaya adaptatsiya lista Amaranthus retroflexus L. k razlichnym usloviyam sredy [Structural adaptation of the leaf of Amaranthus retroflexus L. to various environmental conditions] / Dordzhiyeva V.I., Byurchiyeva A.YU. // Aktual'nyye voprosy ekologii i okhrany prirody ekosistem yuzhnykh regionov Rossii i sopredel'nykh territoriy: materialy XXI Mezhrespublikanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii 02 marta 2016 g. [Actual issues of ecology and nature protection of ecosystems in southern regions of Russia and adjacent territories: materials of the XXI Inter-republican scientific-practical conference on March 02, 2016.] / Kubanskiy gosudarstvennyy universitet [Kuban State University] -Krasnodar, 2016 . - pp. 35-39. [In Russian]

    9. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Methodology of field experience] / B.A. Dospekhov - М .: Kolos, 1973. -351 p. [In Russian]

    10. Barykina R.P. Praktikum po anatomii rasteniy [Workshop on plant anatomy] / R.P. Barykina, L.N. Kostrikova, D.A. Trankovsky. - M .: Vysshaya shkola, 1979. - 224 p. [In Russian]

    DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.67.005 Салова Т.А. \ Миколаєва Н.А.2

    1 Кандидат біологічних наук, Інститут біологічних проблем кріолітозони СО РАН, м Якутськ;

    2ORCID: 0000-0002-6831-6613, кандидат географічних наук, Інститут фізико-технічних проблем Півночі ім. В.П. Ларіонова СО РАН, м Якутськ ДОСЛІДЖЕННЯ ЯКІСНОГО СТАНУ ВОДИ РІЧКИ Амга У Центральній Якутії

    анотація

    Проведено гідробіологічні дослідження по визначенню сучасного якісного та кількісного стану зообентосу р. Амги в Центральній Якутії. Виявлено, що якісне видове різноманіття донної фауни закономірно зменшується від витоку до гирла. Кількісний розподіл бентосу також характеризується зменшенням середніх показників біомаси і чисельності в міру просування вниз за течією. Виявлено велику кількість молюсків, що визначають високу самоочищаються здатність води, що в сукупності з природним гидробиологическим режимом є показником чистоти води р. Амги.

    Ключові слова: якість води, гідробіологічні дослідження, бентос.

    Salova T.A1, Nikolaeva N.A.2

    1PhD in Biology,

    Institute of Biological Problems of Cryolithozone, SB RAS, Yakutsk;

    2ORCID: 0000-0002-6831-6613, PhD in Geography, VP. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of North, SB RAS, Yakutsk INVESTIGATION OF QUALITY OF WATER FROM AMGA RIVER IN CENTRAL YAKUTIA

    Abstract

    Hydrobiological studies were carried out in order to determine the current qualitative and quantitative conditions of zoobenthos in Amgi river in Central Yakutia. It was revealed that the qualitative diversity of species of the bottom fauna naturally decreases from the source to the mouth. The quantitative distribution of benthos is also characterized by a decrease in the average biomass and the abundance as it moves downstream. The authors revealed a large number of mollusks determining the high self-cleaning ability of water, which together with the natural hydrobiological mode is an indicator of the purity of twater in Amgy river.

    Keywords: quality of water, hydrobiological studies, benthos.

    Вступ

    Освоєння найбагатших природних копалин Якутії передбачає реалізацію великих гірничодобувних і транспортних проектів в регіоні, що формує потужний техногенний прес на вразливу природне середовище Півночі і тягне за собою екологічні проблеми. Для вирішення цих проблем необхідно провести оцінку впливу на навколишнє середовище промислових об'єктів на природне середовище і дати прогноз можливих екологічних наслідків. Такий прогноз повинен спиратися на оцінку сучасного стану природних комплексів та їх компонентів, що вимагає вивчення їх фонового стану.

    Басейн р. Амги є одним з тих регіонів Якутії, де ще зберігається щодо природний характер функціонування всіх природних компонентів і ландшафтів [1, С. 3], і може розглядатися як своєрідний еталон практично незачепленою техногенним впливом екосистеми.

    Для оцінки екологічного стану природного середовища особливий інтерес представляє дослідження якісного стану води, важливими показниками якого є гідробіологічне стан водойми, кількісні та якісні характеристики гідробіологічних організмів. При цьому найбільше значення має вивчення зообентоса, який найбільш чітко відображає ступінь забруднення і часто використовується як показник якості води і забруднення [2]. Крім того, зообентос є основним компонентом кормової бази риб.

    Відповідно до цього, метою даної роботи було вивчення сучасного якісного і кількісного стану донної фауни - зообентоса води р. Амги.

    Методи дослідження. Гідробіологічне дослідження, що включає в себе збір та обробку проб зообентосу, проводилося в польових протягом літнього періоду і лабораторних умовах за загальноприйнятими методиками [3], [4], [5], [6]. При визначенні видової приналежності донної фауни використовувалися вітчизняні визначники прісноводних безхребетних [7], [8].

    Результати та обговорення. На територію басейну р. Амги є кілька схем фізико-географічного районування, основним критерієм виділення одиниць в яких з'явилися геолого-геоморфологічні особливості [9], [10]. У зв'язку з цим басейн р. Амги умовно можна розділити на три райони - Верхню, Середню і Нижню Амгу відповідно до верхнім, середнім і нижнім течіями річки. Гідробіологічні дослідження проведені в басейні річки на позначених ділянках басейну р. Амги (рис. 1):


    Ключові слова: АНАТОМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ / ANATOMICAL STUDIES / фотосинтетичної ОРГАНИ / PHOTOSYNTHETIC ORGANS / СТРУКТУРНА АДАПТАЦІЯ / STRUCTURAL ADAPTATION / мезофіл / MESOPHYLL / паренхіми / PARENCHYMA / Провідні тканини / CONDUCTING TISSUES

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити