Тема 17. Анатомічна будова стебла односім'ядольних рослин

 

Загальні зауваження. Односім'ядольні рослини мають специфічні особливості анатомічної будови стебла: під епідермісом знаходиться не первинна кора, а склеренхіма; хаотичність розміщення провідних пучків закритого колатерального типу; відсутність камбію і здатності до вторинного потовщення, стебло у вигляді соломини тощо.

 

Об'єкти. 1. Стебло кукурудзи - Zеа mays L. 2. Соломина жита – Secale

cereale L.

Завдання. 1. Самостійно приготуйте препарати поперечного зрізу стебла

кукурудзи.

2. Вивчіть анатомічну будову стебла кукурудзи і зарисуйте сектор

поперечного зрізу.

3. Вивчіть і зарисуйте закритий провідний пучок стебла кукурудзи.

4. Вивчіть анатомічну будову соломини жита на готовому препараті.

Обладнання і матеріали: мікроскопи, лупи, леза, скальпелі, пінцети,

матеріал, що роздається, готові препарати, таблиці, реактиви тощо,

Література: [1], с. 165—167; [2], с. 36—40; [4], ч. 2, с. 40; [7], с.97-101; [8],

ч. 1, с. 209—212; [9], с. 125—130; [10], с.222—229; [11], с.133-137; [12],

с.145-146; [13], с.41-43; [14], с.176-185; [15], с.217-221.

 

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла кукурудзи.  На дочиста протерте предметне скло, розміщене впоперек на пеналі, нанесіть краплину розчину йоду в йодистому калії. Візьміть шматочок нарізаного стебла кукурудзи у ліву руку так, щоб він був вище пальців на 5—8 мм. Поверхню стебла слід вирівняти скальпелем. У праву руку візьміть лезо і зробіть серію поперечних зрізів. Зріз повинен бути строго перпендикулярним до осі стебла. Крім того, обов'язковою умовою його є захват з периферії і не обов'язково через усе стебло. Бажано, щоб зріз був якнайтоншим і прозорим. Кращі 2—3 зрізи, відібрані за допомогою лупи, помістіть у краплину розчину, накрийте покривним скельцем. Препарат закріпіть.

Мікроскопічне дослідження препарату. Спочатку вивчіть препарат при малому збільшенні мікроскопа. При цьому можна виділити такі блоки тканин: епідерміс, склеренхімне кільце, основну паренхіму та провідні пучки. Роздивіться їх і простим олівцем зробіть схему їх розміщення, заповніть її деталями будови.

Рис. 48. Анатомічна будова стебла кукурудзи: 1 - епідерміс; 2 - склеренхіма; 3 - основна паренхіма; 4 - склеренхімна піхва; 5 – первинна флоема; 6 – первинна ксилема

При великому збільшенні мікроскопа послідовно й ретельно вивчіть усі тканини і зарисуйте їх особливості у зроблену схему. На препараті чітко виділяється одношаровий епідерміс, утворений паренхімними клітинами, витягнутими у горизонтальному напрямі. Клітини оболонки їх дещо потовщені і здерев'янілі. Зовнішня оболонка вкрита суцільною золотистою плівочкою кутикули. В епідермісі де-не-де помітні продихи, що складаються з двох золотистих замикаючих клітин.

Під епідермісом у багатьох односім'ядольних рослин видно первинну кору, а в стебла кукурудзи вона помітна лише в молодому стані у вигляді тонкого шару хлорофілоносних паренхімних клітин первинної кори. З віком вона видозмінюється і безпосередньо до епідермісу примикає склеренхімне кільце перициклічного походження, утворене багатокутними прозенхімними здерев'янілими клітинами з рівномірно потовщеними по всьому периметру порожнистими клітинами. На готовому препараті вони червонувато-малинового кольору. Клітини щільно зімкнуті. Тканина відзначається високою пружністю і надає стеблу міцності, особливо на згин.

Глибше залягає потужна частина основної паренхіми (рис. 48). Клітини паренхімні, тонкостінні, округлі з численними міжклітинниками, від периферії до центру їх розміри збільшуються. Вони заповнені живим протопластом, тому в молодому стані використовуються на зелений корм або для силосування.

В основну паренхіму занурені провідні пучки закритого колатерального типу. В периферійній частині розміри їх менші і вони щільніше упаковані, а до центру—трапляються рідше і розміри їх

Рис. 49. Будова закритого провідного пучка: I - флоема (2-4); II – ксилема (5-10); 1 - склеренхімна піхва; 2 - ситовидні трубки; 3 - клітини-супутниці; 4 - флоемна паренхіма; 5 - товстостінна паренхіма; 6 - пориста судина; 7 - кільчасто-спіральна судина; 8 - кільчаста судина; 9 - порожнина розриву; 10 - ксилемна паренхіма

збільшуються. Саме із них слід вибрати один з найкраще виявлених пучків і детально вивчити та зарисувати крупним планом при великому збільшенні мікроскопа. Зверніть увагу на те, що навколо пучок оточений склеренхімною тканиною, яка зверху і знизу підковоподібна, багатошарова, а по боках — одношарова. У пучку чітко видно орієнтовану до периферії флоему, а до центру — ксилему. Флоема добре помітна у вигляді ажурної сіточки, або шахматної дошки, де порожнисті тонкостінні багатокутні клітини утворюють ситовидні трубки, а дрібні квадратні з густим цитоплазматичним вмістом—клітини-супутниці (рис. 49). Між ними та навколо них трапляються живі клітини флоемної паренхіми.

На препараті легко розрізнити ксилему. По її боках розміщені великі, пористі, округлі судини з потовщеними клітинними оболонками. З'єднує між собою судини товстостінна паренхіма, утворена багатокутними видовженими паренхімними клітинами з рівномірно потовщеними клітинними оболонками. Посередині від неї до центру відходять ще дві округлі судини менших розмірів — кільчасто-спіральна і кільчаста. Вони стикаються з великою порожниною розриву, що виникла на місці зруйнованих судин, які були ще на початку розвитку стебла. До неї з обох боків примикає жива тонкостінна ксилемна паренхіма з вмістом поживних речовин.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу соломини жита посівного. Візьміть шматочок бузини і зробіть у ньому поздовжній зріз по середині на глибину до 1,5‑2 см. У зріз встроміть соломину жита, взяту на ділянці міжвузля. Поверхню вирівняйте за допомогою скальпеля чи бритви. Зробіть серію тонких поперечних зрізів і покладіть на предметне скло. На зріз нанесіть краплину флороглюцину, а через 5—10 хв. — краплину соляної кислоти, промийте водою із піпетки. Об'єкт накрийте покривним скельцем і готовий препарат розгляньте під мікроскопом.

Рис. 50. Анатомічна будова соломини жита: 1 - продих; 2 - епідерміс; 3 - хлорофілоносна паренхіма; 4 - склеренхімне кільце; 5 - склеренхіма; 6 - флоема; 7 - пористі судини; 8 - товстостінна паренхіма; 9 - кільчаста судина; 10 - ксилемна паренхіма; (5-10 провідний пучок закритого типу; 11 - основна паренхіма; 12 - центральна порожнина

Мікроскопічне дослідження препарату. При малому збільшенні мікроскопа вивчіть препарат і в альбомі схематично зарисуйте окремі блоки тканин: епідерміс, склеренхіму, основну паренхіму і провідний пучок. При великому збільшенні уважно вивчіть кожну з названих частин, співвідношення та особливості будови. Зовні стебло вкрите епідермісом з одного шару паренхімних клітин, дещо витягнутих у горизонтальному напрямі. Зовнішні оболонки трохи потовщені і вкриті суцільною тоненькою плівкою кутикули. Епідерміс не суцільний, а в окремих місцях розривається продихами. Продих складається з двох замикаючих клітин. Останні бобоподібної форми з тангентальними потовщеними стінками і тонкостінними радіальними, завдяки чому відбувається відкривання і закривання продихів. Під продихами виділяється продихова порожнина, заглиблена в ділянках хлорофілоносної паренхіми. Клітини її округлі, з тонкостінними оболонками, заповнені хлоропластами. В окремих місцях епідерміс з'єднується безпосередньо з склеренхімою, яка набуває вигляду зубчатого колеса, виїмки зовнішньої частини якої заповнені хлорофілоносною паренхімою.

Клітини склеренхіми багатокутні з рівномірно потовщеними по всьому периметру клітинними оболонками. Клітини щільно зімкнуті і надають стеблу міцності на згин.

Нижче більшу частину займає основна паренхіма (рис. 50). Клітини її великих розмірів, округлі, з міжклітинниками. Внутрішні шари утворені клітинами менших розмірів.

У масу основної паренхіми занурені закриті колатеральні провідні пучки. Зверху і знизу вони прикриті склеренхімною тканиною, яка по боках мало розвинута або відсутня. Зовнішня склеренхіма покриває флоемну частину провідного пучка. Більшу частину складають ситовидні трубки, які на препараті порожнисті. До них примикають дрібні, квадратної форми клітини-супутниці. Нижче розміщена флоемна паренхіма. До флоеми примикає ксилема, її легко розрізнити за двома великими, пористими судинами, які з'єднані багатокутними клітинами товстостінної паренхіми. Посередині нижче примикають дві менші судини — кільчаста і кільчасто-спіральна, округлі, з потовщеними рожевими клітинними оболонками. По боках розміщена ксилемна паренхіма, утворена багатокутними паренхімними клітинами. Нижче великими розмірами виділяється порожнина розриву, яку знизу прикриває склеренхіма.

У стеблі жита виділяються два види провідних пучків: в основній паренхімі - великі, вищеописані, а в склеренхімі — пучки менших розмірів і неповністю розвинуті.

Висновки. Анатомічна будова стебла односім’ядольних рослин характеризується рядом особливостей: 1. Провідні пучки закритого колатерального типу. 2. Відсутність камбію. 3. Нездатність до вторинного потовщення. 4. Провідні пучки розміщені хаотично, за так званим пальмовим типом, а деяка упорядкованість їх зумовлена утворенням порожнини стебла. 5. Склеренхіма, розміщена під епідермісом, зміцнює соломину на згин.

Тести для самоконтролю

 

1. Назвіть механічну тканину, розміщення та її походження в стеблі

кукурудзи.

2. Чим зумовлений пучковий тип будови стебла?

3. Який тип провідних пучків властивий для стебла односім'ядольних

рослин?

4. Назвіть гістологічні елементи флоеми.

5. Перерахуйте гістологічні елементи ксилеми.

6. Яка з тканин займає найбільшу частину стебла односім'ядольних

рослин?

7. Поясніть, як ви розумієте закритий провідний пучок.

8. Чому в стеблі односім'ядольних рослин провідні пучки називають

судинно-волокнистими?

9. Які види судин входять до складу ксилеми стебла жита?

10. Назвіть живі тканини, що входять до складу ксилеми і флоеми стебла

кукурудзи та жита.