Пундяк О.І. КЛІНОСТАТУВАННЯ – ЯК РІЗНОПЛАНОВИЙ МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ РОСЛИННИХ ОРГАНІЗМІВ
Пундяк Олег Іванович
Ботанічний сад Національного Лісотехнічного Університету України
КЛІНОСТАТУВАННЯ - ЯК РІЗНОПЛАНОВИЙ МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ РОСЛИННИХ ОРГАНІЗМІВ
Кліностатування широко використовується як метод дослідження рослинних організмів в умовах зміненої сили тяжіння. Адже на кліностаті вектор гравітації діє на об'єкти однаковий інтервал часу у всіх напрямах в межах площини обертання. Це нівелює біологічну дію складової вектора гравітації, що перпендикулярна до осі обертання. Порівняння даних, отриманих на кліностаті із даними, отриманими в космічних дослідженнях дозволяє використовувати кліностат, як наземну модель вивчення дії мікрогравітації на рослинні організми [1].
У наших дослідженнях зі спорами моху фунарія вологомірна (Funaria hygrometrica Hedw.) було показано, що розподіл кутів між двома проростковими трубками однієї спори сильно відрізнявся для спор у фіксованому положенні та на кліностаті. Спора F. hygrometrica висіяна на тверде агаризоване поживне середовище Кноп-ІІ з 0,2%-ною глюкозою в темряві у чашці, орієнтованій вертикально, послідовно формувала ризоїд та хлоронему, розташовані один відносно одної переважно під кутом, близьким до 180°. На кліностаті кут між проростковими трубками здебільшого був близький до 90° [2].
На синьому світлі, яке падало перпендикулярно до поверхні субстрату, спора формувала ризоїд та хлоронемну, розміщені один відносно одної переважно під кутом, близьким до 120°. На кліностаті за умови аналогічного освітлення, кут між проростковими трубками здебільшого був близький до 180° (табл. 1).
Таблиця 1.
Вплив кліностатування на взаємну орієнтацію двох проростків однієї спори
F. hygrometrica
|
Освітлення (380-480 нм), лк |
Відсоток спор, обидва проростки яких лежать на одній прямій ± 20°, % |
|
|
Фіксоване положення |
кліностат |
|
|
0 |
43,0±4,1 |
12,9±2,7* |
|
40 |
25,1±4,0 |
35,3±4,6* |
Примітка: * - різниця між контролем (у фіксованому положенні) і дослідними варіантами достовірна за Р<0,05.Оскільки ризоїдальні та хлоронемні нитки як правило росли по поверхні субстрату, то змінюючи орієнтацію чашок, ми змінювали дію гравітації на розподіли напрямів росту проросткових трубок [2]. Паралельно досліди проводили на кліностаті, вісь обертання якого по-різному орієнтували в просторі (складова вектора гравітації паралельна осі обертання не нівелюється), а чашки в середині кліностата розміщали так, щоб вісь обертання була паралельною до поверхні субстрату. Виявилося (табл. 2), що розподіл напрямів росту ризоїдальних та хлоронемнихТаблиця 2.
Полярність проростання спор F. hygrometrica у чашках, орієнтованих під кутом 10° до горизонталі
|
Умови |
% ризоїдів, що росли донизу |
% хлоронемних ниток, що росли догори |
|
Фіксація |
69,8±4,7 |
82,3±4,0 |
|
Кліностат |
54,0±2,5* |
56,0±2,8* |
Примітка: * - різниця між контролем (у фіксованому положенні) і дослідними варіантами достовірна за Р<0,05 ниток помітно відрізнявся для спор у фіксованих чашках і у чашках на кліностаті, вісь обертання якого була орієнтована під цим самим кутом до горизонтальної поверхні, що й поверхня субстрату у нерухомих чашках. Це може свідчити про те, що спори F. hygrometrica здатні сприймати гравістимул тривалістю близькою до періоду обертання кліностата [3]. У нашім випадку він становив 16 с.Ще одним цікавим об'єктом для подібних досліджень може бути осика (Populus tremula L.). Адже листові черешки цього виду є сплюснуті й потоншені посередині. У зв'язку із цими анатомічними особливостями, листя тріпочуться навіть за дуже легкого вітру. Можна припускати, що така особливість не є випадковою, і рослина внаслідок п'єзоефекту реагує на вітер, виявляючи таким чином анемотропічні реакції. Адекватне відтворення в лабораторних умовах потоків повітря, які імітують вітер є дуже складним. А у природних умовах вітер не має постійного напряму і швидкості. Кліностат може забезпечити періодичне гравістимулювання, яке буде сприйматися механічною системою стебло-черешок-листова пластина. Змінюючи частоту обертання кліностата, можна імітувати різну швидкість вітру.
Література:
1. Kordyum E. L. Plant cells in microgravity and under clinostating / E. L. Kordyum // Int. Rev. Cytol. - 2007. - 39. - P. 1171-1175.
2. Пундяк O.I. Полярність проростання спор моху Funaria hygrometrica Hedw. / O.I. Пундяк, O.T. Демків, Я. Д. Хоркавців, Б.Б. Багрій // Космічна наука і технологія. - 2001. -Т.8, №1. -С. 96-100.
3. Пундяк О.І. Гравізалежна поляризація спор моху Funaria hygrometrica Hedw. / О.І. Пундяк // Науковий вісник Ужгородського Університету. Серія Фізика. - 2007. - Випуск 21. - С. 186-190.
e-mail: pundyakoi@i.ua
