Лабораторна робота №7

Тема: ПЕРВИННА АНАТОМІЧНА БУДОВА СТЕБЛА ОДНОСІМ'ЯДОЛЬНИХ РОСЛИН

Мета: Сформувати поняття про анатомічну будову стебла односім'ядольних рослин, зв’язок будови та функцій.

Об'єкти:

1. Стебло кукурудзи – Zеа mауs L.

Завдання: Повторити будову стебла вищих рослин. Засвоїти поняття про пучковий і непучковий тип будови стебла. Опрацювати гербарний матеріал.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, бритви, скальпелі, пінцети, препарати, таблиці, живий і фіксований роздатковий матеріал.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Розрізняють кілька типів галуження:

- моноподіальне, при якому головне стебло росте завдяки верхівковій бруньці протягом багатьох років, а бічні пагони виникають із головного й бічних і за розміром не перевищують головне стебло (сосна, ялина);

- симподіальне, при якому верхівкова брунька через деякий час припиняє ріст, а розвиток пагона триває за рахунок бічної. Ця брунька згодом припиняє ріст і далі пагін наростає завдяки новій пазушній бруньці і т. д. (липа, слива):

- дихотомічне галуження відбувається шляхом розщеплення верхівкової точки росту на дві нові, які зберігають цю властивість і надалі (плауни, селагінела).

У процесі розвитку в багатьох рослин стебла можуть зазнавати різних анатомо-морфологічних видозмін, які можуть бути підземними (бульби, кореневища, цибулини) і надземними (колючки, вусики, кладодії).

В анатомічній будові стебла розрізняють первинну та вторинну анатомічну будову, яка представлена цілими групами типових тканин.

Первинна будова стебла пов'язана з функціонуванням і диференціюванням меристем конуса наростання стебла. Із зовнішнього шару меристеми – туніки – формується епідерма, рідше – кілька шарів первинної кори. Внутрішні клітини конуса наростання – корпус – дають початок усім іншим тканинам. Отже, в первинній будові стебла виділяють:

· Епідерму

· Первинну кору

· центральний циліндр.

Епідерма звичайно складається з одного шару живих паренхімних клітин зі звивистими клітинними оболонками, що зумовлюють підвищену зчіплюваність покривних тканин. Завдяки цьому вони витримують тиск розростання і утворення нових клітин і тканин. В епідермі, здебільшого з нижнього боку, містяться продихи, а на поверхні розвиваються різні придатки.

Глибше розміщена первинна кора. Зовнішні її шари паренхімних клітин нерідко містять хлоропласти і виконують функцію асиміляції. У багатьох рослин її клітинні оболонки потовщуються й перетворюються в коленхіму. Її присутність забезпечує протидію стебла вітру, дощу тощо. Чимало рослин, крім коленхіми, містять тяжі склеренхіми.

Внутрішній шар клітин первинної кори утворює ендодерма, або крохмаленосна піхва. Клітинні оболонки її часом дерев'яніють або корковіють.

У центральному циліндрі зовні виділяються один – два шари паренхімних клітин перициклу. З нього утворюються серцевинні промені, додаткові бруньки, бічні й додаткові корені. Багатошаровий перицикл складається з прозенхімних клітин, із них формуються первинні луб'яні волокна (коноплі).

Більшу частину стебла виповнює серцевина, виповнена паренхімними клітинами. Проникаючи між провідними пучками, вона утворює серцевинні промені. У центрі стебла серцевина часто відмирає, і воно стає порожнистим.

Провідні пучки виникають із прокамбію конуса наростання. Прокамбій формує провідну тканину – судини й трахеїди, запасну ксилемну паренхіму, які разом створюють ксилему, а також ситовидні трубки, клітини-супутниці та флоемну паренхіму, які утворюють флоему.

В одних випадках прокамбій повністю витрачається на утворення флоеми й ксилеми, в інших він зберігається і відшаровує нові елементи провідних пучків.

Одно- та двосім'ядольні рослини мають відмінності в анатомічній будові стебла. У трав'янистих односім'ядольних рослин прокамбій повністю витрачається на формування ксилеми й флоеми, внаслідок чого виникають закриті колатеральні провідні пучки. Розміщені вони спірально по пальмовому типу, а не по колу, як у двосім'ядольних. Стебло односім'ядольних позбавлене камбію і не має здатності до вторинного потовщення. Потовщення відбуваються тільки завдяки функціонуванню прокамбію й розростанню елементів провідних пучків

У будові стебла односім'ядольних від периферії до центру розрізняють: одношарову епідерму із продихами або без них,

склеренхіму у вигляді правильного, зубчастого кільця. В останньому випадку між виступами склеренхіми знаходиться хлорофілоносна паренхіма з дихальною порожниною й продихами;

основна паренхіма, що виповнює усе стебло. У неї занурені колатеральні закриті провідні пучки, більші посередині і менші у периферійній частині.

В анатомії стебла двосім'ядольних рослин залежно від закладання прокамбію у вигляді тяжів або суцільного циліндра розвивається відповідно пучковий і непучковий тип будови.

На поперечних зрізах пучкового типу виділяються такі блоки тканини: епідерміс, первинна кора, центральний циліндр і серцевина. У первинній корі розрізняють коленхіму, паренхіму кори і ендодерму, а в центральному циліндрі – перицикл, або склеренхіму (суцільне кільце або окремі тяжі), відкриті колатеральні провідні пучки, розташовані по колу. Центральну частину виповнює серцевина, яка у вигляді первинних серцевинних променів розмежовує провідні пучки.

Стебло непучкового типу будови характеризується відсутністю провідних пучків, а ксилема й флоема розміщені у вигляді суцільних циліндрів.

ХІД РОБОТИ

1. Провести макроскопічне дослідження пагонів за типом галуження стебла.

Візьміть плаун булавовидний і на його прикладі вивчіть дихотомічність галуження пагонів (рис. 7.1). У плауна стебло, гілочки спороносних колосків роздвоєні на рівновеликі частки, тобто точка росту роздвоюється на дві половинки, кожна з яких дає початок новому пагону.

На прикладі бузку звичайного вивчіть будову несправжньодихотомічного галуження пагона. Зверніть увагу на те, що пагін першого порядку завершується мало-розвинутою брунькою, а подальший ріст його відбувається за рахунок нижчерозміщених бруньок, що дали початок розвитку двом новим пагонам другого порядку.

Візьміть гілку модрини європейської або сосни звичайної, познайомтеся з пагонами з моноподіальним галуженням. Тут виділяється верхівкова брунька, за рахунок якої наростає пагін першого порядку, що виділяється серед інших бічних довжиною і товщиною.

На прикладі липи серцелистої та картоплі познайомтеся з пагонами симподіального галуження. У них симподій першого порядку, який виник з моноподїя, припиняє свій ріст, а головна вісь наростає за рахунок найближчої нижчерозміщеної бруньки. На пагоні добре помітна колінчатість. У кожного такого коліна (симподію) є брунька або вузол чи листковий рубець.

Побачене зарисувати.

Рис.7.1. Типи галуження пагонів: а, б– дихотомічне; в – симподіальне, г, д– моноподіальне

2. Провести мікроскопічне дослідження поперечного зрізу стебла кукурудзи На готовому мікропрепараті вивчити особливості будови стебла кукурудзи. Замалювати.

Спочатку дослідити 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.

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

Під епідермою 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 епідерми 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. 7.2). Клітини паренхімні, тонкостінні, округлі з численними міжклітинниками, від периферії до центру їх розміри збільшуються. Клітини заповнені живим протопластом, тому в молодому стані використовуються на зелений корм або для силосування.

Мал.2. Анатомічна будова стебла кукурудзи

1– епідерміс, 2 – склеренхіма, 3 – основна паренхіма, 4 – склеренхімна піхва, 5 – флоема, 6– ксилема

3. Дослідити провідні пучки однодольних рослин. Побачене зарисувати.

В основну паренхіму занурені провідні пучки закритого колатерального типу. У периферійній частині розміри їх менші і вони щільніше упаковані, а до центру – трапляються рідше і розміри їх 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 шахової дошки, де порожнисті тонкостінні багатокутні клітини утворюють ситовидні трубки, а дрібні квадратні з густим цитоплазматичним вмістом – клітини- супутниці (мал. 3). Між ними та навколо них трапляються живі клітини флоемної паренхіми.

На препараті легко розрізнити ксилему. По 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.

Рис. 7.3. Будова закритого провідного пучка: І – флоема (2– 4), II – ксилема, 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

4. Зробити висновки про анатомічну будову стебла.

Завдання для самоконтролю:

1. Механічні тканини- це

2. Провідні тканини – це

3. Провідний пучок- будова, функції

4. Типи провідних пучків.

5.