Особенности морфологии пыльцевых зерен и семенной кожуры Berberis sibirica Pall. (Berberidaceae Juss. ) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 581.48

ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПЫЛЬЦЕВЫХ ЗЕРЕН И СЕМЕННОЙ КОЖУРЫ Berber's sibirica Pall. (Berberidaceae Juss.)

© Пунсалпаамуу Г.

доктор, профессор кафедры биологии, заведующая лабораторией палинологии Монгольского государственного университета образования. Монголия, г. Улан-Батор е-mail: puns9@yahoo.com

© Биндэръяа Г.

магистр, старший преподаватель кафедры биологии Монгольского государственного университета образования Монголия, г. Улан-Батор е-mail: binderiya_gonchigdorj@yahoo.com

© Сайндовдон Д.

магистр, научный сотрудник Геоэкологического института, АНМ Монголия, 17024, Чингэлтэй район

Представлено морфологическое описание пыльцевых зерен, семени и определено внутреннее строение семенной кожуры Berberis sibirica Pall. Пыльцевые зерна Berberis sibirica Pall. Имеют три спирально-бороздные, шаровидные и эллипсоидные формы, экзины тонкие, со средним размером. Семена характеризуются лодковидной формой, красно-коричневым цветом и гладко-волнистой скульптурой. Околоплодник, сросшийся с кожурой семени, имеет экзотестальный тип.

Ключевые слова: пыльцевое зерно, форма, размер, экзина, семенная кожура, экзотесталь-ный тип.

FEATURES OF POLLEN SEED MORPHOLOGY AND SEED COAT ANATOMY OF BERBERIS SIBIRICA PALL (BERBERIDACEAE JUSS.)

Punsalpaamuu G.

DSc in Biology, Professor, department of Biology, Head of the laboratory of pollenology, Mongolian State University of Education, Ulaanbaatar, Mongolia Mongolia, Ulaanbaator. е-mail: puns9@yahoo.com

Binderiya G.

MSc in Biology, Senior Lecturer, department of biology, Mongolian State University of Agriculture, Ulaanbaatar, Mongolia Mongolia, Ulaanbaator е-mail: binderiya_gonchigdorj@yahoo.com

Sayndovdon D.

MSc in Biology, Research Fellow, Geological Institute, Academy of Sciences of Mongolia Mongolia, 17024, Chingeltei district

This study presents a morphological description of pollen seeds and determines the inner strucrure of a seed coat of Berberis sibirica Pall. The pollen seeds of Berberis sibirica Pall have three spiral and furrow, spheroidal and ellipse-like forms, exines are thin with an average size. The seeds are characterized by a boat-like form, red and brown flower and smooth and wavy sculpture. A seed vessel grown with the seed coat has exotestal type.

Keywords: pollen seed, form, size, exina, seed coat, exotestal type.

Введение. Семейство барбарисовых насчитывает 15 родов, около 650-714 видов многолетних трав и кустарников, вечнозеленых или листопадных. Его представители распространены в обоих полушариях, приемущественно в странах с умеренным климатом [3].

Род барбарис (Berberís) насчитывает более 500 видов и считается самым большим и распространенным видом в семействе барбарисовых. В Монголии произрастает Berberís sibirica и В. amurensis [1].

Барбарис сибирский с ветвистым колючим кустарником с 50-100 см высотой. Ветки усажены длинными шипами. Листья продолговато-яйцевидные, по краю с шиловидно-длинными шипами, цветы желтые и ягоды красные. Произрастает в Хангае, Хэнтее, Прихубсугулье, Монгольском и Го-бийском Алтае. Растет по крутым склонам в горнолесном и высокогорном поясах [2].

В научной медицине в акушерско-гинекологической практике применяется как кровоостанавливающее средство в форме настойки. А выделенный в чистом виде алкалоид беберин в виде сернокислой соли разрешен к применению как желчегонное при хронических холециститах, гепатите и желчнокаменных болезнях.

В коре и корнях барбариса содержатся алкалоиды берберин, колумбамин, оксиакантин и др., а также дубильные вещества. Плоды содержат витамины С, К, сахар, яблочную и лимонную кислоты.

В тибетской и монгольской медицине применялись кора и плоды барбариса сибирского при болях в суставах, а также как противопоносное, жаропонижающее и кровоостанавливающее средство [4].

Ученые изучали морфологию пыльцевых зерен восьми видов и обнаружили отличие основных показателей пыльцевых зерен [7; 8]. Исследовали морфологическую особенность семени и внутреннее строение семенной кожуры [5].

Материалы и метод исследования. Материалы выбраны для определения и сравнения морфологических особенностей пыльцевых зерен из Барбариса сибирского. Постоянный препарат был изготовлен методом Куприяновой (1948), Пунсапаамуу (2001), Эрдтман (1955). Измерения пыльцевых зерен произведены с повторностью 25-30 раз, сделали статистическую обработку традиционным методом. Была сделана фотография на микроскопе «Leica» с увеличением 40х10 в Германии.

Семена были собраны в FAA (Формалин 5 мл : уксусная эссенция 5 мл: 50-70%-й этиловый спирт 90 мл), затем при помощи этилового спирта 50, 70, 80, 90, 95, 100%-м раствором было произведено обезвоживание, с последующей пропиткой резиной (Technovite 7100), скользящим микротомом произведены разрезы толщиной 5 мкм; а растворами Heidenhain's hematoxylin, Fast green произведено полощение и покраска; покрытие их энталином дало возможность иметь постоянные заготовки. Семенная кожура была изучена на световом микроскопе Olympus BX50, были сделаны записи (40x10), а с помощью микроскопа Olympus BX 30, были сделаны фотографии.

Морфологический анализ семян был произведен на электронном микроскопе JEOL 15kV с увеличением 500-1000, фотография была получена на JSM6490LV в Республике Корея.

Описания. При описании морфологии пыльцевых зерен учитывались следующие показатели: форма, размер, апертура, экзина и скульптура (Пунсалпаамуу, 2001).

Барбарис сибирский (Berberis sibirica Pall..) — пыльцевые зерна спиральнобороздные, 5-6 лапост-ного очертания, с полюса шаровидные 38,7-42,9 (40,2±0,9) мкм в диаметре, с экватора эллипсидные 43,0-56,1 (47,7±1,4) мкм длиной, 36,9-49,5 (39,8±0,9) мкм шириной, борозда спиральная, мембрана борозд зернистая, экзин 1,77 мкм, скульптура зернистая (рис. 1 а, в):

Рис. 1. Пыльцевые зерна а. Полярное. в. Экваторальное положение

При описании морфологии семени учитывают форму и цвет. А семенная кожура имеет особое строение в зависимости от формы клеток, химического состава клеточных стенок, а также местоположения механических тканей [5; 9].

Семя Berberís sibirica Pall. имеет шаровидно-эллипсовидную форму красного цвета. Семенная кожура состоит из трех слоев, которые относятся к экзотестальным типам. Наружный слой состоит из одного ряда продолговатых кубических клеток. Клеточная стенка их пропитывается особым веществом лигнином. Лигнин повышает ее твердость и плотность. Эти клетки называются палисадными клетками. Клетки среднего слоя (мезотеста) сжаты и разрушены и состоят из трех рядов продолговатых клеток. Внутренний слой (эндотест) состоит из одного тонкого слоя продолговатых клеток. Скульптура семени имеет гладкую или слабоволнистую поверхность (рис. 2 g, h, i).

Рис. 2. Особенности строения семени и семенной кожуры Berberis sibirica g. Морфология h. Скульптура i. Анатомия

Bыводы

Нами изучена морфология пыльцевых зерен и анатомия семенной кожуры вида Berberis sibirica Pall. семейства Berberidaceae Juss. в Монголии.

2. Пыльцевые зерна Berberis sibirica Pall. спирально-бороздные 5-6-лапостного очертания, с полюса шаровидные, с экватора эллипсидные, размеры средние по классификации Эрдтмана, экзины тонкие, скульптуры зернистые.

3. Пыльцевые зерна Berberidaceae Juss. отличаются друг от друга по размерам и скульптурой.

4. Морфология семени Berberidaceae Juss. относится к экзотестальным типам, различается формой, цветом, а также строением слоя семенной кожуры.

Литература

1. Губанов И. А. Конспект флоры внешней Монголий (сосудистые растения). — М., 1996.

2. Грубов В. И. Определитель сосудистых растений Монголии. — Л.: Наука, 1982.

3. Федченко Б. А. Флора СССР VII. — М., 1937. — Х. 539-560.

4. Хайдав Ц., Алтанчимэг Б., Варламова Т. С. Лекарственные растения в монгольской медицине. — Улан-Батор, 1985.

5. Corner E. J. H. The seeds of Dicotyledons. — Cambridge, 1976. — Vol. II.

6. Ernst W. R. The genera of Berberidaceae, Lardizabalaceae, and Menispermaceae in the southeastern United States // J.Arnold. — 1964. — Arb. 45:1-35.

7. Kumazawa M. Pollen grain morphology in Ranunculaceae, Lardizabalaceae and Berberidaceae. — 1936a. — Jap. J. Bot. 8(1): 19-46.

8. Nowicke J. W., Skvarla J. J. Pollen morphology and phylogenetic relationships of the Berberidaceae. Smith.Contri.Bot. — 1981. — 50:1-83.

9. Schmid R. On cornerian and other terminology of Angiospermous and Gymnospermous seed coats: Historical perspective and terminological recommendations. — Taxon, 1986. — 35(3): 476-491.

References

1. Gubanov I. A. Konspekt flory vneshnei Mongolii (sosudistye rasteniya) [Outer Mongolia flora (vascular plants)]. Moscow, 1996.

2. Grubov V. I. Opredelitel' sosudistykh rastenii Mongolii [Qualifier of Mongolia vascular plants]. Leningrad: Nau-ka, 1982.

3. Fedchenko B. A. Flora SSSR [USSR Flora]. Moscow, 1937. V. 7. Pp. 539-560.

4. Khaidav Ts., Altanchimeg B., Varlamova T. S. Lekarstvennye rasteniya v Mongol'skoi meditsine [Herbs in Mongolian medicine]. Ulaanbaatar, 1985.

5. Corner E. J. H. The seeds of Dicotyledons. Cambridge, 1976. V. 2.

6. Ernst W. R. The genera of Berberidaceae, Lardizabalaceae, and Menispermaceae in the southeastern United States. J. Arnold. 1964. Arb. 45. Pp 1-35.

7. Kumazawa M. Pollen grain morphology in Ranunculaceae, Lardizabalaceae and Berberidaceae. Jap. J. Bot. 1936a. No 8(1). Pp.19-46.

8. Nowicke J. W., Skvarla J. J. Pollen morphology and phylogenetic relationships of the Berberidaceae. Smith. Contri. Bot. 1981. No 50. Pp. 1-83.

9. Schmid R. On cornerian and other terminology of Angiospermous and Gymnospermous seed coats: Historical perspective and terminological recommendations. Taxon, 1986. No. 35(3). Pp. 476-491.