Ботаніка - Б.Є. Якубенко 2017

Частина перша. Анатомія і морфологія рослин
Розділ III. Вегетативні органи рослин
Лабораторне заняття Тема 8.21. 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 до периферії відчленовує суцільний циліндр флоеми, а до центру — ксилему. Відмінною 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 зі слабко 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.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла льону. Для виготовлення препарату треба взяти заготовлений шматочок стебла льону і встромити його в 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 за малого збільшення мікроскопа. У 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 проведіть за великого збільшення мікроскопа. З’ясуйте та в схемі відобразіть деталі та особливості будови згаданих груп тканин і кожної зокрема. Епідерміс добре виявлений, одношаровий. Клітини паренхімні, тонкостінні, прямокутні, з живим цитоплазматичним умістом. Зовнішня оболонка клітин вкрита 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, котра відкривається і з’єднується з дихальною порожниною стебла (рис. 64).

Первинна кора. Під епідермісом знаходиться досить потужна багатошарова паренхіма, її особливістю є великі розміри клітин, заповнених хлоропластами, через що її часто називають хлоренхімою. Характерна вона для молодих 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 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 це первинні луб’яні волокна.

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

Камбій добре помітний. Він чітко відособлений, має вигляд сіточки: клітини розміщені одна над одною радіальними рядами. Клітини з цитоплазматичним умістом, здатні до поділу.

Вторинна ксилема займає найбільшу частину препарату: в її складі вирізняють судини, лібриформ і трахеїди. Між ними знаходяться живі клітини ксилемної паренхіми з густим цитоплазматичним умістом, 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 серцевина, котра 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 та нижньої частини стебла. На них стебло виповнене, порожнисте зі здерев’янілими прикореневими ділянками.

Мікроскопічне дослідження препарату. Вивчення краще розпочати за малого збільшення мікроскопа. Водночас 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 за великого збільшення 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 суцільну жироподібну плівочку — кутикулу. В окремих місцях суцільний епідерміс розривається продихами, які складаються з двох замикаючих клітин. Окрім того, місцями можна бачити 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.В її живих округлих 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 слабко виявлені на препаратах.

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 й коротші. Господарська якість їх гірша, ніж первинних луб’яних волокон, через що використовуються вони лише для виготовлення мішковини, шпагату. Ситоподібні трубки помітні як порожнисті клітини досить великих розмірів, і клітини-супутниці, які значно дрібніші і мають густий цитоплазматичний уміст. В окремих місцях розсіяно трапляються поодиноко або групами клітини паренхіми.

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

Деревина, або вторинна ксилема на препараті займає більшу частину, її легко розпізнати за наявністю великих пористих судин. Вони не мають впорядкованості розміщення, розкидані по всій вторинній ксилемі. Більша частина деревини представлена середньо пористими судинами з надзвичайно 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. У 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: пористі судини, дрібнопористі судини, ксилемну паренхіму, паренхіму первинних серцевинних променів (рис. 65).

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 умістом.

Висновок. Стебла прядивних рослин мають безпучковий тип будови, який закладається ще в конусі наростання у вигляді суцільного кільця прокамбію. У результаті поділу його клітин виникає вторинна твірна тканина — камбій, який відкладає до периферії 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 в конопель під епідермісом утворюється коленхіма.

Запитання для самоконтролю:

1. Назвіть тканину, властиву для стебла прядивних рослин.

2. Яке походження луб’яних волокон льону і конопель?

3. Охарактеризуйте складові частини вторинної флоеми.

4. Яка тканина знаходиться між флоемою і ксилемою? Як вона функціонує?

5. В анатомічній будові якої рослини виділяються первинні і вторинні луб’яні волокна?

6. У якої прядивної рослини в будові стебла є коленхіма і де вона розміщена?

7. Чим вирізняються первинні серцевинні промені від вторинних?