Изложены результаты исследования размеров и плотности устьиц растений таких видов рода Deutzia Thunb. из коллекции дендрария Национального ботанического сада им. Н.Н. Гришко НАН Украины: D. w elegantissima (Lemoine) Rehd., D. gracilis Sieib. et Zucc., D. w magnifica (Lemoine) Rehd., D. w rosea (Lemoine) Rehd., D. scabra Thunb., D. scabra ‘Candidissima’, D. scabra ‘Plena’, D. schneideriana Rehd., D. longifolia ‘Sessiliflora’. Растения рода Deutzia — интродуценты в Украине. Важным показателем их адаптации к новым условиям среды является способность выдерживать засушливые периоды года. Одним из методов, который позволяет определить потенциальную засухоустойчивость растительных организмов, является исследование размеров устьиц и их количества на единицу площади листовой поверхности. У ксерофитных растений больше устьиц на единицу площади листовой пластинки, а размер их меньше. Целью работы было определить морфометрические показатели устьичных апаратов растений рода Deutzia и оценить засухоустойчивость растений в зависимости от размеров устьиц и их плотности. Состояние устьиц определяли по эпидермальным отпечаткам. Устьица рассматривали под световым микроскопом Primo Star при увеличении w 40. Для фиксации материала пользовались цифровым фотоапаратом Canon Power Shot A640, которым был оборудован микроскоп. Измерения длины и ширины устьиц проводили на компьютере с помощью лицензионной программы Axio Vision Release 4.7. По морфометрическим характеристикам устьиц наиболее стойкими к засухе оказались растения D. schneideriana и D. scabra ‘Candidissima’. Это выражается в меньших размерах устьиц (16,78±0,29 w 6,76±0,18 и 17,99±0,51 w 7,37±0,25 мкм соответственно) и наибольшем их количестве на единицу площади (155,92±6,78 и 175,38±7,55 шт/мм2 соответственно). Наименьшая устойчивость в засушливый период года характерна для D. w elegantissima и D. scabra. Размеры их устьиц были одними из наибольших, а плотность — одной из наименьших.
Ключевые слова: Deutzia Thunb., устьица, интродукция, интродуценты, засухоустойчивость
Полный текст и дополнительные материалы
В свободном доступе: PDFЦитированная литература
1. Kohno, M.A., Trofimenko, N.M., Parhomenko, L.I., Sobko, V.G., Gorb, V.K., Klimenko, S.V., Grevcova, G.T., Galkin, S.I, Muzika, G.I., Schepicka, T.S., Demchenko, O.O., Bilyk, O.V., Bonyuk, Z.G., Balabushka, V.K., Galushko, R.V., Gaponenko, M.B., Klimenko, Yu.O., Kolesnichenko, O.M., Sidoruk, T.M., Klyuyenko, O.V., Kornijchuk, V.S., Strila, T.Ye., Fedorovskij, V.D., Yadrov, A.A. & Kurdyuk, O.M. (2005). Dendroflora of Ukraine. Wild and cultivated trees and shrubs. Angiosperms. pt. II. M.A. Kohno, N.M. Trofymenko (Eds.). Kyiv: Fitosociocentr [in Ukrainian].
2. Zaikonnikova, T.I. (1966). Deutzia — ornamental shrubs. Moskva; Lenyngrad: Nauka [in Russian].
3. Flora of China. Missouri BGP (2001), Vol. 8, pp. 395-403.
4. Hetherington, A.M. & Woodward, F.I. (2003). The role of stomata in sensing and driving environmental change. Nature, No. 424 (6951), pp. 901-908. doi: 10.1038/nature01843. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12931178 https://doi.org/10.1038/nature01843
5. Camargo, M.A. & Marenco, R.A. (2011). Density, size and distribution of stomata in 35 rainforest tree species in Central Amazonia. Acta Amazonica, 41, No. 2. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672011000200004. Retrived from http://scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0044-59672011000200004 https://doi.org/10.1590/S0044-59672011000200004
6. Dittberner, H., Korte, A., Mettler-Altmann, T., Weber, A., Monroe, G. & de Meaux, J. (2016). Natural variation in stomata size contributes to the local adaptation of water-use efficiency in Arabidopsis thaliana. Vitis, No. 55, pp. 17-22. doi:https:// doi.org/10.1101/25302. Retrived from https://www.biorxiv.org/content/early/ 2018/01/24/253021
7. Procenko, D.P. & Brajon, O.V. (1981). Plant anatomy. Kyiv: Vyshha shkola [in Ukrainian].
8. Slejcher, R. (1970). Vodnyj rezhim rartenij. Moskva: Mir [in Russian].
9. Lawson, T., von Caemmerer, S. & Baroli, I. (2011). Photosynthesis and stomatal behaviour. Progress in Botany, No. 72, pp. 265-304. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-13145-5_11. Retrived from https://www.researchgate.net/publication/ 227231189_Photosynthesis_and_Stomatal_Behaviour
10. Lawson, T. & Blatt, M.R. (2014). Stomatal size, speed, and responsiveness impact on photosynthesis and water use efficiency. Plant Physiology, 164, pp. 1556-1570. doi: https://doi.org/10.1104/pp.114.237107. Retrived from http://www.plantphysiol.org/content/164/4/1556#abstract-2 https://doi.org/10.1104/pp.114.237107
11. Brodribb, T.J., McAdam, S.A., Jordan, G.J. & Field, T.S. (2009). Evolution of stomatal responsiveness to CO2 and optimisation of water-use efficiency among land plants. New Phytologist., No. 183, pp. 839-847. doi: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02844. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19402882
12. Brodribb, T.J. & McAdam, S.A. (2011). Passive origins of stomatal control in vascular plants. Science, No. 331 (6017), pp. 582-585. doi: https://doi.org/10.1126/science.1197985. Retrived from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21163966 https://doi.org/10.1126/science.1197985
13. Aasamaa, K. & Sober, A. (2011). Stomatal sensitivities to changes in leaf water potential, air humidity, CO2 concentration and light intensity, and the effect of abscisic acid on the sensitivities in six temperate deciduous tree species. Environmental and Experimental Botany, No. 71, pp. 72-78. doi: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot. 2010.10.013. Retrived from https://www.infona.pl/resource/bwmetal.element.elsevier-4f95044d-c20d-3a89-8437-ce36ff177568.
14. Lakin, G.F. (1990). Biometrics. Moskva: Vysshaja shkola [in Russian].
15. Lebedev, S.I. (1988). Plant Physiology. Moskva: Agropromizdat [in Russian].
16. Polevoj, V.V. (1989). Plant Physiology. Moskva: Vysshaja shkola [in Russian].
17. Volenikova, M. & Ticha, I. (2001). Insertion profiles in stomatal density and sizes in Nicotiana tabacum L. plantlets. Biologia Plantarum, No. 44, pp. 161-165. doi: https://doi.org/10.1023/A:1017982619635. Retrived from https://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1027982619635
18. Pausheva, Z.P. (1988). Workshop on plant cytology. Moskva: Agropromizdat [in Russian].