Морфофункциональная характеристика листьев и плодов Maloideae (Rosaceae): а. Микроструктура поверхностных тканей

Актуальность. Эпидерма – система разнообразных по структуре и функциям клеток (основные, устьичные, трихомы), составляющих первичную покровную ткань. Особенности тонкого строения эпидермы представителей п/сем. Maloideae Werber (Rosaceae Juss.) важны для понимания освоения ими разнообразных мест обитания, в частности горных биоагроценозов с довольно суровыми, зачастую стрессовыми условиями.

Объект. Модельными объектами для исследования были представители четырех родов п/сем. Maloideae – Malus domestica Borkh., Pyrus communis L., Cydonia oblonga Mill., Mespilus germanica L.

Материалы и методы. Зрелые листья и плоды отбирали из средней части кроны трех модельных деревьев каждого растения. Образцы изучали методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с замораживающей приставкой.

Результаты. Установлено, что листья Maloideae гипостоматные, при этом абаксиальная (нижняя) эпидерма полифункциональная. К поверхностным структурам можно отнести образования кутикулярной природы: перистоматические кольца и валики, а также радиально простирающиеся складки, образующие специфический микрорельеф. Адаксиальная (верхняя) и абаксиальная поверхности различаются не только особенностями строения, но и спецификой организации микрорельефа. Видоспецифические признаки выявлены и в строении поверхностных тканей плодов изученных представителей. В отличие от плодов других исследованных представителей, у M. germanica нет сплошного кутикулярного покрова и восковых отложений; бóльшая часть поверхности зрелого плода покрыта перидермой с отшелушивающимся пробковым слоем. При исследовании поверхности плодов C. oblonga обнаружены аналогичные листовым многочисленные крупные устьица с перистоматическими кольцами и валиками кутикулярной природы.

Заключение. Поверхностные структуры листьев и плодов Maloideae включают образования кутикулярной природы, имеющие разную специфику формирования микрорельефа, обусловленную функциональной нагрузкой эпидермальной ткани и условиями внешней среды. Они также могут участвовать в формировании устойчивости к биотическим стрессорам. Полученные данные об особенностях тонкого строения поверхностных тканей представляют интерес для прикладных и теоретических исследований, прежде всего экологических и ботанических, касающихся таксономических вопросов.

1. Ации Дж. Сельскохозяйственная экология. М. : ИЛ. 1959. 459 с.

2. Баскакова В. Л. Создание сортов айвы для промышленного садоводства // Сборник научных трудов ГРБС. 2017. Т. 144. Ч. 1. С. 98–108.

3. Dilcher D. L. (1974) Approaches to the identification of angiosperm leaf remains, Bot. Rev., vol. 40, no. 1, pp. 1–157.

4. Ganeva T., Uzunova K. (2010) Comparative leaf epidermis study in species of genus Malus Mill. (Rosaceae). Botanica Serbica, vol. 34, pp. 45–49.

5. Камелин Р. В. Розоцветные (Rosaceae). Барнаул : АГУ, 2006. 100 с.

6. Каштанов А. Н., Лисецкий Ф. Н., Швебс Г. И. Основы ландшафтно-экологического земледелия. М., 1994. 128 с.

7. Кочетова Н. И., Кочетов Ю. В. Адаптивные свойства поверхности растений. М., 1982. 176 с.

8. Коломейченко В. В., Петелько А. И., Крупчатников А. И. Рациональное использование склоновых земель. Орел. 2000. С. 228–251.

9. Кумахова Т. Х. Некоторые особенности анатомии плодов Malus domestica (Rosaceae) в зависимости от высоты культивирования в горах // Ботан. журн. 2003. Т. 88, № 6. С. 75–92.

10. Кумахова Т. Х. Некоторые особенности гистогенеза плодов Malus domestica (Rosaceae) в зависимости от высоты культивирования в горах // Известия ТСХА. 2011. Вып. 2. С. 75–92.

11. Кумахова Т. Х., Меликян А. П. Ультраструктура кутикулы плодов разных сортов яблони Malus domestica (Rosaceae) // Ботан. журн. 1989. Т. 74, № 3. С. 328–332.

12. Левина Р. Е. Морфология и экология плодов. Л. : Наука, 1987. 160 с.

13. Паутов А. А. Расположение складок микрорельефа на побочных клетках устьиц Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser. (Hydrangeaceae) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. 2011. № 2. С. 39–44.

14. Паутов А. А., Сапач Ю. О., Иванова О. В., Крылова Е. Г. Микрорельеф поверхности листьев цветковых растений: устьичные кольца и выступы // Ботан. журн. 2014. Т. 99, № 6. С. 625–640.

15. Шидаков Р. С. Сортимент яблони и совершенствование его путем селекции в предгорьях Северного Кавказа // Нальчик : Эльбрус, 1991. 303 с.

16. Stace C. A. (1965) Cuticular studies as an aid to plant taxonomy. Bull. Br. Mus. (Nat. Hist.), no. 1, pp. 1–78.

17. Stace C. A. (1984) The taxonomic importance of the leaf surface. Syst. Assoc. Spec. no. 25, pp. 67–94.

18. Страсбургер Э., Нолль Ф., Шенк Г., Шимпер А. Ф. В. Ботаника. Т. 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология. М. : Изд. «Академия», 2007. 362 с.

19. Wu Han. (1985) Comparative observation on leaf anatomy and pollen of Vernicia Lour. and Aleurites J. R. et G. Forst. Acta Phytotaxon., vol. 23, no. 3, pp. 188-191.