Розподіл іонів кальцію у клітинах мезофілу та епідермісу листків повітряно-водної та суходільної екоформ Sium latifolium L.

Abstract

Распределение и относительное содержание ионов кальция в клетках мезофилла и эпидермиса листьев воздушно-водной и суходольной экоформ Sium latifolium L. на стадии вегетативного роста исследовано цитохимическим методом с использованием лазерно-конфокальной микроскопии. Воздушно-водные растения исследуемого вида характеризовались наличием двух типов листьев: подводных (триждыперисторассеченные) и надводных (перисторассеченные). Суходольные растения имели также листьев c разной пластинкой: с цельной и перисторассеченной пластинкой. Ионы кальция выявлены в хлоропластах, ядрах и цитоплазме клеток мезофилла независимо от экологической формы растения и типа листьев S. latifolium. С помощью программы Pascal были установлены достоверные отличия в содержании кальция в хлоропластах, ядре и клеточных оболочках мезофилла двух экологических форм растений S. latifolium. Выявлена определенная корреляция между снижением содержания ионов кальция и содержания хлорофиллов в подводных листьях исследуемого вида по сравнению с надводными листьями у его воздушно-водных растений. Сделан вывод также об определенном распределении ионов кальция в клеточных оболочках эпидермиса разных листьев воздушно-водных и суходольных растений S. latifolium. Предполагается, что выявленная пластичность в распределении ионов кальция в клетках мезофилла и эпидермиса листьев является адаптационным признаком гетерофилльного растения S. latifolium.

The distribution and the relative content of calcium ions in leaf mesophyll and epidermis cells of Sium latifolium L. of air-aquatic and terrestrial ecoforms in vegetative phase have been investigated by the cytochemical method and with using of laser confocal microscopy. Air-aquatic plants had aired (above-water) and submerged leaves (triple pinnatisect), while terrestrial plants had leaves with unbroken entire-kind leaflet and pinnatifid leaflet. Calcium ions were revealed in chloroplasts, nuclei, cytoplasm and cell walls of mesophyll cells independent on plant ecoform and leaf type of S. latifolium. The differences of calcium ions content in chloroplasts, nuclei and cell walls of mesophyll, and in cell walls of adaxial and abaxial epidermis were established in the different leaves of both plant forms by the Pascal program. The correlation of decrease of calcium ions content in the chloroplasts with the decrease of chlorophylls content in the submerged leaves has been revealed in comparison with above-water (air) leaves of S. latifolium of airwater form. The certain redistribution of calcium ions in cell walls of epidermis of differ leaves of S. latifolium air-aquatic and a terrestrial form was revealed. It is suggested that the remarkable plasticity in distribution of calcium ions in mesophyll and epidermis cells of leaves is adaptation sign for heterophyllous S. latifolium at vegetative stage under change of environment.