Особенности
развития органов растений фасоли
(Phaseolus
vulgaris L.) в условиях освещения и темноты
Л.
В. Ивлева, И.Ф. Головацкая, В.П.
Леонов
ТОМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Результаты
исследования
1. Динамика развития
на свету и в темноте
В процессе роста
проростков фасоли шло активное использование семядолей, то есть отток из
них питательных веществ в растущие органы проростков, что привело к их
сморщиванию, а следовательно, снижению сырой и сухой биомассы (Рис.1).
Наибольшее снижение
биомассы семядолей на свету во многом связано, по-видимому, с ростом первичного
листа, масса и площадь которого увеличивались многократно, начинаяс 5-х
суток (Рис. 2, 6). К 10-тым суткам по сравнению с 4-ми сутками площадь
зеленого листа увеличилась в среднем в 40,6 раза. При этом шло уменьшение
значения такого важного параметра как удельно-поверхностная плотность (УПП)
листа (Рис.2), которая связана с активным растяжением листовой пластинки,
начиная с 6-х суток. В темноте площадь листа изменялась незначительно,
как и сухая биомасса, в период с 4-х по 10-е сутки
площадь листа увеличилась в 2,4 раза (Рис. 2, 5).

На 9-е сутки у зеленых
проростков появлялся первый настоящий тройчатый лист (Табл. 1), в то время
как у этиолированных проростков его еще нельзя было отделить от конуса
нарастания. В процессе роста проростков фасоли происходило активное растяжение
главного корня до 7-х суток в темноте и до 6-х суток на свету с последующим
замедлением (Рис. 3, 4). Было отмечено большее число боковых корней у зеленого
проростка (Табл. 1), о чем свидетельствовало и увеличение сухой биомассы
корня (Рис. 6). Причем на 8-е сутки развития боковые корешки стали длиннее
главного корня, а вся корневая система отличалась механической прочностью,
в то время как у этиолированных проростков корневая система была более
хрупкой и менее ветвящейся, но более темной по окраске.
Рост этиолированных
проростков фасоли характеризовался более активным растяжением гипокотиля
в длину до 8-х суток (Рис. 3), что сопровождалось увеличением его биомассы
(Рис. 5), затем наблюдалось замедление его роста. Рост этиолированного
эпикотиля активизировался только с 9-тых суток развития проростка (Рис.
3, 5).
Таблица
1
Ростовые параметры
частей проростков фасоли, выращенных в темноте и на свету
|
Возраст
проростка, сутки
|
Часть
проростка
|
Длина,
мм (M ± m)
|
|
Темнота
|
Свет
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
4
|
Число
боковых корней |
12,00 ±
0,61
|
11,60 ±
0,91
|
| Главный
корень |
59,60 ±
3,44
|
54,80 ±
0,96
|
| Гипокотиль |
58,00 ±
3,08
|
29,60 ±
1,10
|
| Эпикотиль |
2,70 ±
0,14
|
3,60 ±
0,41
|
| Семядоли |
19,95 ±
0,21
|
19,80 ±
0,44
|
| Листовая
пластинка |
8,36 ±
0,45
|
9,80 ±
0,64
|
| Черешок
листа |
2,50 ±
0,11
|
2,90 ±
0,17
|
|
5
|
Число
боковых корней |
15,60 ±
1,35
|
27,40 ±
3,58
|
| Главный
корень |
71,40 ±
1,68
|
76,40 ±
2,54
|
| Гипокотиль |
104,00 ±
2,26
|
56,40 ±
4,56
|
| Эпикотиль |
3,80 ±
0,29
|
7,40 ±
0,54
|
| Семядоли |
19,15 ±
0,34
|
19,70 ±
0,26
|
| Листовая
пластинка |
10,60 ±
0,27
|
17,70 ±
1,17
|
| Черешок
листа |
3,00 ±
0,16
|
5,45 ±
0,43
|
|
6
|
Число
боковых корней |
26,40 ±
3,67
|
57,00 ±
6,12
|
| Главный
корень |
77,80 ±
2,07
|
97,20 ±
8,81
|
| Гипокотиль |
138,20 ±
2,95
|
81,20 ±
1,64
|
| Эпикотиль |
4,30 ±
0,55
|
16,80 ±
1,39
|
| 2-е
междоузлие |
|
1,40 ±
0,06
|
| Семядоли |
18,70 ±
0,39
|
18,70 ±
0,29
|
| Листовая
пластинка |
10,60 ±
0,32
|
28,35 ±
1,29
|
| Черешок
листа |
3,65 ±
0,19
|
10,60 ±
0,32
|
|
7
|
Число
боковых корней |
54,80 ±
5,26
|
61,00 ±
5,58
|
| Главный
корень |
91,75 ±
7,90
|
85,00 ±
8,01
|
| Гипокотиль |
212,40 ±
2,20
|
96,60 ±
4,64
|
| Эпикотиль |
9,20 ±
0,82
|
21,20 ±
2,25
|
| 2-е
междоузлие |
|
1,30 ±
0,17
|
| Семядоли |
17,10 ±
0,29
|
18,45 ±
0,25
|
| Листовая
пластинка |
12,25 ±
0,69
|
44,30 ±
0,74
|
| Черешок
листа |
4,45 ±
0,24
|
13,60 ±
0,50
|
|
8
|
Число
боковых корней |
26,40 ±
4,67
|
37,40 ±
3,42
|
| Главный
корень |
70,00 ±
5,73
|
74,60 ±
5,93
|
| Гипокотиль |
234,80 ±
2,41
|
88,20 ±
4,68
|
| Эпикотиль |
13,10 ±
0,33
|
44,25 ±
1,52
|
| 2-е
междоузлие |
|
2,05 ±
0,21
|
| Семядоли |
17,70 ±
0,40
|
16,75 ±
0,52
|
| Листовая
пластинка |
12,88 ±
0,62
|
43,60 ±
1,68
|
| Черешок
листа |
5,38 ±
0,28
|
17,80 ±
1,35
|
|
9
|
Число
боковых корней |
36,80 ±
1,29
|
41,20 ±
2,99
|
| Главный
корень |
78,20 ±
5,41
|
79,80 ±
4,93
|
| Гипокотиль |
252,00 ±
9,01
|
91,40 ±
1,92
|
| Эпикотиль |
56,00 ±
3,64
|
42,20 ±
2,77
|
| 2-е
междоузлие |
1,00 ±
0,00
|
3,56 ±
0,22
|
| Семядоли |
16,60 ±
0,36
|
17,05 ±
0,09
|
| Листовая
пластинка |
14,40 ±
0,43
|
50,50 ±
1,93
|
| Черешок
листа |
5,90 ±
0,23
|
23,30 ±
0,51
|
| Центральная
доля 1-го настоящего листа |
|
5,10 ±
0,21
|
|
Возраст
проростка, сутки
|
Часть
проростка
|
Длина,
мм (M ± m)
|
|
Темнота
|
Свет
|
|
10
|
Число
боковых корней |
52,20 ±
3,49
|
61,60 ±
3,13
|
| Главный
корень |
93,20 ±
5,32
|
92,20 ±
7,87
|
| Гипокотиль |
286,60 ±
5,13
|
86,60 ±
1,44
|
| Эпикотиль |
106,40 ±
6,35
|
39,40 ±
1,04
|
| 2-е
междоузлие |
1,20 ±
0,14
|
15,75 ±
2,48
|
| Семядоли |
17,30 ±
0,34
|
17,50 ±
0,24
|
| Листовая
пластинка |
15,10 ±
0,88
|
61,00 ±
1,43
|
| Черешок
листа |
7,20 ±
0,50
|
32,10 ±
0,96
|
| Центральная
доля 1-го настоящего листа |
|
12,20 ±
0,42
|
Известно, что в естественных
условиях на начальных этапах роста проростков фасоли гипокотиль образует
так называемую петлю, которая выносит семядоли и первичные листочки на
поверхность земли, предохраняя их от повреждений [6]. В искусственных условиях
выращивания петля и у этиолированных, и у зеленых проростков также сохранялась.
Причем была замечена интересная особенность: до 8-суточного возраста у
этиолированных проростков петля сохранялась на гипокотиле, а у проростков
9-суточного возраста гипокотиль полностью распрямлялся, а петля “переносилась”
на эпикотиль. Было отмечено также, что вышележащее второе междоузлие у
этиолированных проростков отставало в росте от такового зеленых проростков
на трое суток (Рис. 3, 4).

В отличие от этиолированных
проростков свет ингибировал чрезмерный рост стебля зеленых проростков,
но активировал их развитие. Было отмечено, что петля у зеленого гипокотиля
распрямлялась на 6-е сутки, а уже на 7-е сутки началось замедление его
роста (Рис.4). Рост эпикотиля на свету замедлялся на 8-е сутки (Рис. 4,
6) в отличие от этиолированного эпикотиля, который, как уже было сказано,
в это время только активировал свой рост (Рис. 3).
К предыдущему разделу
К следующему разделу
©Л.В. Ивлева,
И.Ф. Головацкая, В.П. Леонов, 1999г.
|