CC BY
281
УДК 581.331.2: 634.746
МОРФОЛОГИЯ ПЫЛЬЦЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕМ РОДА БМвтв I. В УСЛОВИЯХ БЕЛГОРОДСКОЙ области
В.Ю. ЖИЛЕНКО В.Н. СОРОКОПУДОВ ДА КОЛЕСНИКОВ
С помощью электронного ионно-растрового микроскопа Quanta 200 3D изучена морфология пыльцевых зерен 4 видов рода Berberis L. и одной формы барбариса обыкновенного: B. vulgaris f atropurpurea. Пыльцевые зерна исследуемых видов однотипны, виды по пыльце различать не удается, однако есть и небольшие межвидовые различия. Полиноморфологические характеристики могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических признаков видов рода Berberis L.
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85,
Е-mail: [email protected]
Ключевые слова: пыльцевые зерна, виды рода Beгbeгis L., ты чиночные нити, цветки.
Введение
Род Berberis L. относится к отделу покрытосеменные, порядку - лютикоцветные Ranunculineae, семейству - Berberidaceae Juss. Семейство - Berberidaceae Juss. включает около 14 родов и более 650 видов, распространенных преимущественно в умеренных и субтропических областях северного полушария [1].
Род барбарис Berberis L., насчитывающий около 500 видов, через Мексику и вдоль Анд достигает Магелланова пролива. Цветки в простых или сложных кистях или же одиночные, большей частью мелкие, актиноморфные, обоеполые, обычно циклические, 3-членные или реже 2-членные. Околоцветник дифференцирован на чашелистики и лепестки. У большинства видов рода Berberis L. 1-2 внутренних круга околоцветника (собственно лепестки) снабжены в нижней части нектарниками. Тычинок 4-9 или реже 12-18, свободных, обычно в 2 кругах. Пыльцевые зерна довольно разнообразного строения, но обычно трехбороздные или так называемого спирально-бороздного типа. Гинецей состоит из одного плодолистика. Плодолистик с более или менее расширенным верхушечным рыльцем, почти сидячим или на коротком столбике. В каждом плодолистике много или несколько семязачатков, иногда 2 семязачатка [2,3,4].
Еще в 1793 г. немецкий ботаник Карл Шпренгель наблюдал раздражимость основания тычиночных нитей у Berberis vulgaris, из чего он сделал вывод, что это является приспособлением для самоопыления. Но, как показал много лет спустя Герман Мюллер (1873), в действительности раздражимость тычиночных нитей является приспособлением, способствующим, перекрестному опылению. Как только цветок раскрывается, клапаны пыльников также открываются, откидываясь вверх и в то же время, поворачиваясь таким образом, что внутренняя сторона клапана с находящейся на ней пыльцой оказывается обращенной к центру цветка. На дне цветка накапливается много нектара, привлекающего пчел и шмелей. Прицепившись к поникшим цветкам, уже в момент прицепления опылители часто наступают на цветок передними ногами и касаются при этом тычинок. Когда же в поисках нектара они просовывают хоботок ко дну цветка, они неизбежно касаются оснований тычинок. Как только хоботок касается основания тычиночной нити, она внезапно подскакивает кверху и пыльник ударяет по насекомому, как правило, по голове, но пыльцой облепляется также и хоботок, проникавший к нектару, и передние ноги, наступавшие на внутренние части цветка. При посещении другого цветка насекомое оставляет часть пыльцы на липком крае дисковидного рыльца. Самоопыление затруднено, так как пыльники и рыльце находятся на разном уровне. Если перекрестное опыление не произошло, то при увядании цветка клапаны пыльника все же касаются рыльца и происходит самоопыление. Как указывает Мюллер, после получения удара пыльником в голову пчела уже больше не задерживается на этом цветке, но сразу же перелетает на другой. Шмели поступают иначе и, несмотря на повторные удары в голову, добывают нектар в том же цветке и так может произойти самоопыление [5].
Полиноморфологически род Berberis L. и семейство Berberidaceae Juss. мало изучены. Детальные микроскопические исследования по морфологии пыльцы некоторых представителей рода Berberis L. в Белгородской области ранее не проводились.
Объекты и методы исследования
Материалом исследования послужили пыльцевые зерна, взятые из цветков 4 видов барбариса: В. cretica, B. dielsiana, B. heteropoda, B. koreana, B. vulgaris и 1 формы барбариса обыкновенного B. vulgaris f atropurpurea, собранных в 2011 году в Ботаническом саду НИУ «БелГУ». Морфологические исследования пыльцы видов рода Berberis L., проводилось при помощи электронного ионно-растрового микроскопа Quanta 200 3D в центре коллективного пользования научным оборудованием НИУ «БелГУ».
Результаты исследований
На основании микроскопического исследования пыльцевых зерен 4 видов рода Berberis L.: В. cretica, B. dielsiana, B. heteropoda, B. koreana, B. vulgaris и 1 формы барбариса обыкновенного B. vulgarisf atropurpurea нами была проведена морфологическая характеристика пыльцевых зерен.
В. cretica. Пыльцевые зерна трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 29,1 - 31,3 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 30,2 - 34,8 мкм (рис. 1).
B. dielsiana. Пыльцевые зерна также как и у В. cretica трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 30,7 - 34,5 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 32,9 -35,2 мкм (рис. 2).
Рис. 1. Пыльцевые зерна В. cretica (x 500) Рис. 2. Пыльцевые зерна B. dielsiana (x 500)
В. кеіегоройа. Пыльцевые зерна также как и у В. сгеИса и В. йіеївіапа трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 30,3 - 31,6 мкм, диаметр пыльцевого зерна -
32.2-35,2 мкм (рис. 3).
В. когеапа. Пыльцевые зерна также как и у В. сгеНса, В. йіеївіапа и В. Неїегоро-йа трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 32,0 - 34,9 мкм, диаметр пыльцевого зерна -
33.3-36,1 мкм (рис. 4)-
Рис.5. Пыльцевые зерна B. vulgaris (x 500) Рис.б. B. vulgarisf atropurpurea (x500)
B. vulgaris и B. vulgaris f atropurpurea. Пыльцевые зерна также как и у В. cretica, B. dielsiana и B. heteropoda, B. koreana трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 30,3 - 35,9 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 32,2 - 36,1 мкм (рис. 5, 6).
Выводы
1. На основании проведенных исследований следует сделать вывод, что с палинологической точки зрения виды рода Berberis L. являются полиморфными, что проявляется в одинаковой морфологической характеристике пыльцевых зерен всех изученных видов барбариса: пыльцевые зерна трехбороздные, сфероидальные. Борозды выпуклые, с волнистой поверхностью, на концах закругленные, длина бород 29,1 - 34,8 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 30,2 - 36,1 мкм, в зависимости от вида барбариса.
2. Выявлены небольшие межвидовые различия у изученных видов рода Berberis L.: наиболее короткие борозды и небольшие пыльцевые зерна характерны для В. cretica. Длина бород пыльцевых зерен данного вида 29,1 - 31,3 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 30,2 - 34,8 мкм, наиболее длинные борозды и крупные пыльцевые зерна характерны для формы барбариса обыкновенного B. vulgaris f atropurpurea. Длина бород 32,3 - 35,9 мкм, диаметр пыльцевого зерна - 32,2 - 36,1 мкм.
Список литературы
1. Барбарис - Berberis L. // Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. / Редактор тома С. Я. Соколов. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. - Т. III. Покрытосеменные.
2. Ботанический Атлас / Под ред. чл.- корр. АН СССР Б.К. Шишкина. - М. - Л.: Сельхо-зиздат, 1963. - 504 с.
3. Киселева, Н.С. Анатомия и морфология растений. - Минск: высшая школа, 1976. -
318 с.
4. Имс, А.Д. Морфология цветковых растений / А.Д. Имс. - М.: Мир, 1964. - 498 с.
5. Шеметков, М.Ф. Советы пчеловоду / М.Ф. Шеметков, В.И. Головнев, М.М. Кочевой. -Мн.: Ураджай, 1991.- 399 с.
MORPHOLOGY OF POLLEN OF SOME REPRESENTATIVES OF SORT BERBERS. IN THE CONDITIONS OF THE BELGOROD REGION
By means of an electronic ion-raster microscope of Quanta 200 3D the morphology of pollen grains of 4 types of sort Berberis L. is studied. and one form of a barberry ordinary: B. vulgaris f atropurpurea. Pollen grains of studied types are same, on pollen it is not possible to distinguish types, however there are also small interspecific distinctions. Po-linomorfologichesky characteristics can be used as additional diagnostic signs of types of sort Berberis L.
Keywords: pollen grains, types of sort Berberis L., tychinochny threads, flower.
V.YU. ZHILENKO V.N. SOROKOPUDOV D.A. KOLESNIKOV
Belgorod State National Research University, 308015, Belgorod, Pobeda-str., 85.
Е-mail: [email protected]
