Тема 22. Анатомічна будова стебла прядивних культур

 

Загальні зауваження. Прядивні рослини характеризуються безпучковим типом будови. Ще в конусі наростання прокамбій закладається кільцем. З нього розвивається камбій, який дозовні відчленовує суцільний циліндр флоеми, а до середини — ксилему. Відмітною ознакою цих культур є наявність луб'яних волокон. Вони представлені одним (у льону) або двома (у конопель, рамі) типами луб'яних волокон. Первинні луб'яні волокна довгі, еластичні із слабо здерев'янілими оболонками, вторинні — короткі і значною мірою здерев'янілі, що обмежує їх використання в текстильній промисловості. За походженням первинні луб’яні волокна перициклічного або паренхімного, а вторинні - камбіального походження.

 

Об'єкти. 1. Стебло льону-довгунця — Linum usitatissimum L. 2. Стебло

конопель посівних — Саnnаbis sativa L.

Завдання. 1. Вивчіть особливості анатомічної будови безпучкового типу

стебла трав'янистих рослин.

2. Вивчіть будову стебла льону та луб'яних волокон.

3. На прикладі стебла конопель з'ясуйте відмінності його будови від

стебла льону.

4. Зарисуйте сектор поперечного зрізу кожного із стебел, і покажіть їх

складові частини.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР- 1, лупи, бритви, скальпелі,

пінцети, таблиці, готові препарати, реактиви тощо.

Література: [1], с. 188 - 191; [2], с. 47-51; [6], с. 127-128; [7], с.101-104;

[8], ч. 1, с. 105—107; [9], с. 116—119; [10], с. 238—245; [11], с.137-142;

[12], с. 147-154; [13], с. 44-45; [14], с.200-202; [15], с.205-208.

 

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла льону. Для виготовлення препарату треба взяти заготовлений шматочок стебла льону і встромити його у розріз серцевини бузини на глибину до 2 см. За допомогою скальпеля вирівняйте поверхню стебла і серцевини бузини: вона повинна бути перпендикулярною до осі стебла. Бритвою або лезом зробіть серію зрізів, бажано з різних ділянок стебла льону (верхньої, середньої і нижньої). Користуючись лупою, відберіть найкращі зрізи: повні, тонкі, з усіма групами тканин. Зрізи помістіть на предметне скло і обробіть флороглюцином або розчином йоду в йодистому калії. Зрізи накрийте покривним скельцем. Виготовлений препарат закріпіть на предметному столику затискувачами.

Мікроскопічне дослідження препарату. Краще проводити в два етапи. На першому самостійно виготовлений або готовий препарат розгляньте при малому збільшенні мікроскопа. В результаті ретельного дослідження неважко виділити і розмежувати уже знайомі групи тканин: епідерміс, первинну кору, флоему, камбій, вторинну ксилему та серцевину. Зарисуйте схему сектора поперечного зрізу і нанесіть в альбомі зазначені групи тканин. На другому етапі дослідження ведіть при великому збільшенні мікроскопа. З'ясуйте і в схемі відобразіть деталі та особливості будови згаданих груп тканин і кожної зокрема. Епідерміс добре виявлений, одношаровий. Клітини паренхімні, тонкостінні, прямокутні, з живим цитоплазматичним вмістом. Зовнішня оболонка клітин укрита суцільною золотистою плівкою — кутикулою, яка захищає стебло від змочування, проникнення личинок, спор.

В епідермісі добре помітні продихи. Вони складаються із двох замикаючих клітин, що мають потовщені тангентальні оболонки. Між клітинами є продихова щілина, яка відкривається і з’єднується з дихальною порожниною стебла (рис. 59).

Первинна кора. Під епідермісом знаходиться досить потужна багатошарова паренхіма, її особливістю є великі розміри клітин, заповнених хлорофіловими зернами, через що її часто називають хлоренхімою. Характерна вона для молодих зеленуватих стебел. Внутрішній шар клітин утворений ендодермою. Клітини великих розмірів, овальної або кутастої форми, містять крохмальні зерна, звідси і назва — крохмаленосна піхва.

Луб'яні волокна. За ендодермою легко помітити луб'яні волокна. На препараті чітко відособлені групи великих сріблястих клітин з дуже потовщеними оболонками по всьому периметру. Завдяки цьому в клітинах зберігається малий просвіт. Сформувалися клітини склеренхіми за рахунок клітин перициклу або паренхіми первинної кори, тобто первинні луб'яні волокна.

Рис. 59. Анатомічна будова стебла льону: 1 - епідерміс; 2 - паренхіма первинної кори; 3 – крохмале- носна піхва (ендодерма); 4 - луб’яні волокна; 5 - флоема; 6 - камбій; 7 - вторинна ксиле- ма; 8 – серцевинний промінь; 9 - первинна ксилема; 10 – па- ренхіма серцевини; 11 – порож- нина стебла

Флоема. Далі на готовому препараті видно флоему фіалкового кольору. В її складі роздивіться ситовидні трубки і клітини-супутниці. Перші більші за розміром, порожнисті клітини, а другі — заповнені густим цитоплазматичним вмістом. Серед цих елементів і навколо них розміщена флоемна паренхі- ма, утворена клітинами середніх і великих розмірів.

Камбій добре помітний. Він чітко відособлений, має вигляд сіточки: клітини розміщені одна над одною радіальними рядами. Клітини з цитоплазматичним вмістом, здатні до поділу. Цим він відрізняється від постійних тканин.

Вторинна ксилема займає найбільшу частину препарату: в її складі розріз- няють судини, лібриформ і трахеїди, розміщені одна над одною радіальними рядами. Між ними знаходяться живі клітини ксилемної паренхіми з густим цитоплазматичним вмістом, паренхіми серцевинних променів. Внутрішня частина ксилеми у вигляді окремих секторів поміж сусідніми серцевинними променями представляє первинну ксилему. Вона складається з аналогічних елементів: трахеїд, ксилемної паренхіми.

У центрі стебла знаходиться жива великоклітинна серцевина, яка в нижній частині частково руйнується, внаслідок чого виникає порожнина. Від серцевини радіусами розходяться серцевинні промені, утворені живими паренхімними клітинами.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла конопель. Препарат стебла конопель виготовляється так само, як і стебла льону. Зрізи бажано робити з верхівки, центральної і нижньої частини стебла. На них стебло виповнене, порожнисте із здерев'янілими прикореневими ділянками.

Мікроскопічне дослідження препарату. Вивчення краще розпочати під малим збільшенням мікроскопа. При цьому помічаються ті ж самі групи тканин, що і в стебла льону. Схематично зобразіть і покажіть їх співвідношення та просторовий розподіл. Детальне вивчення самостійно виготовленого препарату доцільне при великому збільшенні мікроскопа. Розглянемо окремі блоки тканин.

Епідерміс утворює зовнішній шар стебла конопель. Він добре помітний, складається з паренхімних живих клітин середньої величини. Зовнішні оболонки його просочені кутином і утворюють ніжну суцільну жироподібну плівочку-кутикулу. В окремих місцях суцільний епідерміс розривається продихами, які складаються з двох замикаючих клітин. Крім того, місцями можна бачити жорсткі одноклітинні, зігнуті паралельно до поверхні стебла, шорсткі волоски.

Під епідермісом залягає первинна кора, складена коленхімою і паренхімою.

Коленхіма є особливістю стебла конопель. Вона розміщена безпосередньо під епідермісом або у вигляді прошарку в паренхімі кори. Коленхіма пластинкова, утворена видовженими паренхімними клітинами з потовщеними тангентальними оболонками.

Значну частину стебла в периферійній частині займає паренхіма кори. Це великоклітинна паренхіма, що виконує функцію запасання поживних речовин. В її клітинах можна помітити друзи щавлевокислого кальцію. Внутрішню частину на молодому зрізі утворює один шар клітин крохмаленосної піхви. Клітини цього шару часто зливаються з паренхімою кори і слабовиявлені на препаратах.

Рис. 60. Анатомічна будова стебла конопель: 1 - епідерміс; 2 - коленхіма; 3 - паренхіма кори; 4 - первинні луб’яні волокна; 5 - паренхімні клітини; 6 - вторинні луб’яні волокна; 7 - вторинна флоема; 8 - камбій; 9 - вторинна ксилема; 10 – серцевинний промінь; 11 - первинна ксилема; 12 - серцевина

Луб'яні волокна легко знайти на препараті. Тут є два типи луб'яних волокон — первинні і вторинні. Первинні луб'яні волокна розміщені безпосередньо під паренхімою кори у вигляді суцільної смуги або окремих ізольованих ділянок. Утворені вони прозенхімними клітинами. Останні на препараті багатокутні, щільно зімкнуті з рівномірно потовщеними оболонками по всьому периметру. За походженням первинні луб'яні волокна перициклічні або похідні від паренхіми первинної кори.

Глибше, серед вторинної флоеми, розміщені вторинні луб'яні волокна. Вони утворені дрібнішими за розмірами клітинами. Останні багатокутні, щільно зімкнуті з рівномірно потовщеними оболонками. За походженням вони камбіальні, більше здерев'янілі і коротші. Господарська якість їх гірша, ніж первинних луб'яних волокон, через що використовуються вони лише для виготовлення мішковини, шпагату тощо.

Вторинна флоема представлена ситоподібними трубками, помітними як порожнисті клітини досить великих розмірів, і клітинами-супутницями, які значно дрібніші і мають густий цитоплазматичний вміст. В окремих місцях розсіяно трапляються поодиноко або групами клітини флоемної паренхіми.

Камбій має знайому будову: утворений живими чотирикутними паренхімними клітинами з тонкими оболонками. Клітини заповнені цитоплазмою, містять запас генетичної інформації, мають здатність до поділу.

Деревина, або вторинна ксилема на препараті займає більшу частину, жовто-золотистого кольору, її легко розпізнати за наявністю великопористих судин. Вони не мають впорядкованості розміщення, розкидані по всій вторинній ксилемі. Більша частина деревини представлена середньопористими судинами з дуже потовщеними оболонками, здебільшого розташованими одна над одною правильними рядами в радіальному напрямі, розмежовані ксилемною паренхімою і паренхімою серцевинних променів. Ксилемна паренхіма в стеблі конопель розвинута краще, ніж у стеблі льону. В масі вторинної ксилеми можна помітити окремі групи клітин з більш потовщеними клітинними оболонками, які утворюють лібриформ. Особливо чітко виявлений лібриформ на зрізах, зроблених із нижньої частини стебла. Ця частина стебла відзначається вищим ступенем здерев’яніння клітин, порівняно з серединною частиною стебла.

Первинна ксилема виявлена у нижній внутрішній частині, що примикає до серцевини. У ній можна розрізнити ті ж самі елементи: великопористі судини, дрібнопористі судини, ксилемну паренхіму, паренхіму первинних серцевинних променів (рис. 60).

Від паренхіми серцевини до периферії відходять первинні серцевинні промені, а ті, що не досягають серцевини, утворюють вторинні. Обидва типи серцевинних променів формуються із живих паренхімних клітин з тонкими оболонками і густим цитоплазматичним вмістом.

Висновок. Анатомічна будова стебла прядивних рослин належить до безпучкового типу. Цей тип будови закладається ще в конусі наростання у вигляді суцільного кільця прокамбію. В результаті поділу його клітин виникає вторинна твірна тканина - камбій, який відкладає дозовні суцільний циліндр флоеми, а до центру - суцільний циліндр ксилеми. В анатомічній будові виділяються наступні блоки тканин: епідерміс, первинна кора, вторинна кора, камбій, вторинна ксилема, серцевина.

У стеблі льону луб’яні волокна перициклічного походження, а у чоловічих рослин конопель (плосконі) – тільки перициклічного, у жіночих рослин (матірки) – і перициклічного і камбіального. На відміну від стебла льону у конопель під епідермісом утворюється коленхіма.

 

Тести для самоконтролю

 

1. Які характерні ознаки первинної покривної тканини?

2. Які тканини входять до складу первинної кори?

3. Назвіть внутрішню тканину первинної кори і охарактеризуйте її.

4. Назвіть характерну тканину, властиву для стебла прядивних рослин.

5. Що властиво для луб'яних волокон? Яке походження луб'яних волокон

льону і конопель?

6. Охарактеризуйте складові частини вторинної флоеми.

7. Яка тканина знаходиться між флоемою і ксилемою? Як вона

функціонує?

8. В анатомічній будові якої рослини виділяються первинні і вторинні

луб'яні волокна?

9. Чим відрізняється анатомічна будова ксилеми конопель від ксилеми

льону?

10. Для якої прядивної рослини в будові стебла виділяється коленхіма і де

вона розміщена?

11. Чим відрізняються первинні серцевинні промені від вторинних?

12. Які характерні елементи для первинної ксилеми?

13. У якої рослини в нижній частині стебла утворюється перидерма?

14. Яка тканина утворює перимедулярну зону?