Анатомия корней некоторых северных растений-полупаразитов из семейства Orobanchaceae

E.V. Pavlenko, S.E. Petrova

Аннотация


Изучено анатомическое строение корней и образование гаусторий у 5 видов полупаразитов: Bartsia alpina, Castilleja lapponica, Pedicularis lapponica, Pedicularis sceptrum-carolinum, Rhinanthus minor, ранее относимых к семейству Scrophulariaceae, а в настоящее время перенесенных в Orobanchaceae, и одного непаразитного автотрофа – Scrophularia nodosa (Scrophulariaceae), с целью выявления структурных особенностей, отражающих самые ранние этапы перехода растений к чужеядности. Объекты изучены как с помощью светового, так и сканирующего электронного микроскопа. Показано, что долгая сохранность и несколько необычное строение наружных тканей корня – ризодермы и экзодермы являются главной предпосылкой возможности быстрого формирования гаусторий. Поверхностные ткани способны к постоянному делению и растяжению. Ризодерма, образующая гаусториальные волоски, ответственна за начальные стадии развития гаустории. Гаусториальные волоски представляют собой длинные извитые выросты с гладкой поверхностью, они могут возникать как на молодых, так и на более старых корнях разных порядков ветвления, причем на любой их части. Наружные ткани участвуют также и в дальнейшем процессе развития гаустории, в том числе в формировании эндофита – погруженной в органы хозяина части гаустории. Результатом перехода к чужеяд ности, возможно, являются такие микроструктурные признаки корней, как наличие у некоторых видов в центральном цилиндре многослойной паренхимы над проводящей флоэмой, слабо выраженная архность корней, большое количество крахмала в ксилеме. Выявлена возможность проникновения гаусторий не только в корни, но и в корневища растений-хозяев.


Ключевые слова


Bartsia alpina; Castilleja lapponica; Pedicularis lapponica; Pedicularis sceptrum-carolinum; Rhinanthus minor; Scrophularia nodosa; гаустории.

Полный текст:

PDF

Литература


Barykina R. P., Veselova T. D., Devyatov A. G., Dzhalilova Kh. Kh., Il’ina G. M., Churbatova N. V. 2004. Spravochnik po botanicheskoy mikrotehnike. Osnovy i metody [Botanical Microtechnology Handbook. Fundamentals and

Methods]. MGU, Moscow, 312 pp. [In Russian]. (Барыкина Р. П., Веселова Т. Д., Девятов А. Г., Джалилова Х. Х., Ильина Г. М., Чубатова Н. В. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М.: Изд-во МГУ, 2004. 312 с.).

Calladine A., Pate J. 2000. Haustorial structure and functioning of the root hemiparasitic tree Nuytsia floribunda (Labill.) R. Br. and water relationships with its hosts. Ann. Bot. 85: 723–731. DOI: 10.1006/anbo.2000.1130

Cameron D., Hwangbo J-K., Keith A., Geniez J-M., Kraushaar D., Rowntree J., Seel W. 2005. Interactions between the hemiparasitic angiosperm Rhinanthus minor and its hosts: from the cell to the ecosystem. Folia Geobot. 40: 217–229.

Cameron D., Seel W. 2007. Functional anatomy of haustoria formed by Rhinanthus minor: linking evidence from histology and isotope tracing. New Phytologist 174: 412–419.

Cui S., Wakatake T., Hashimoto K., Saucet S. B., Toyooka K., Yoshida S., Shirasu K. 2016. Haustorial hairs are specialized root hairs that support parasitism in the facultative parasitic plant Phtheirospermum japonicum. Plant Physiology 170(3): 1492–1503. DOI: http://dx.doi.org/10.1104/pp.15.01786.

Dobbins D. R., Kuijt J. 1973a. Studies on the haustorium of Castilleja (Scrophulariaceae). I. The upper haustorium. Can. J. Bot. 51: 917–922. DOI: 10.1139/b73-114.

Dobbins D. R., Kuijt J. 1973b. Studies on the haustorium of Castilleja (Scrophulariaceae). II. The endophyte. Can. J. Bot. 51: 923–931. DOI: 10.1139/b73-115.

Heide-Jorgensen H. S., Kuijt J. 1995. The haustorium of the root parasite Triphysaria (Scrophulariaceae), with special reference to xylem bridge ultrastructure. Am. J. Bot. 82: 782–797. DOI: 10.2307/2445619.

Joel D., Gressel J., Musselman L. 2013. Parasitic Orobanchaceae. Parasitic Mechanisms and Control Strategies. New York, London, 513 pp. DOI: 10.1007/978-3-642-38146-1.

Khan M. A., Sharif T., Ahmad M., Zafar M., Tareen R. B. 2009. Anatomical characterization of the parasitic plants of Pakistan. Pak. J. Bot. 41(6): 2661–2669.

Kuijt J. 1969. The biology of parasitic flowering plants. University of California Press, Berkeley, 248 pp.

Lonser-Goshen D., Portnoy V. H., Mayer A. M., Joel D. M. 1998. Pectolytic activity by the hautorium of the parasitic plant Orobanche L. (Orobanchaceae) in host roots. Ann. Bot. 81: 319–326. DOI: 10.1006/anbo.1997.0563.

Matthies D. 1997. Parasite–host interactions in Castilleja and Orthocarpus. Can. J. Bot. 75(8): 1252–1260. DOI: 10.1139/b97-839.

Metcalfe C. R., Chalk L. 1950. Anatomy of the dicotyledones. Vol. 1. Clarendon Press, Oxford, 724 pp.

Musselman L. J., Dickison W. C. 1975. The structure and development of the haustorium in parasitic Scrophulariaceae. Bot. J. Linn. Soc. 70: 83–212.

Piehl M. A. 1963. Mode of attachment, haustorium structure, and hosts of Pedicularis canadensis. Amer. J. Bot. 50(10): 978–985. DOI: 10.2307/2439904.

Weber H. C. 1976. Studies on new types of haustoria in some central European Rhinanthoideae (Scrophulariaceae). Pl. Syst. Evol. 125: 223–232.

Yoder J. I. 1999. Parasitic plant responses to host plant signals: a model for subterranean plant-plant interaction. Curr. Opin. Plant Biol. 2: 65–7.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Адрес:  656049, Барнаул, пр. Ленина, 61, Алтайский государственный университет. 

Редакция журнала "Turczaninowia".  

Факс: (3852) 67-09-28; Тел.: (3852) 67-09-27, 36-86-39.

Журнал публикуется в издательстве Алтайского государственного университета.

С полным архивом журнала "Turczaninowia" можно ознакомиться на старой версии сайта.

Для настройки уведомлений о появлении новых выпусков журнала "Turczaninowia" на сайте, либо получении актуальной информации, в том числе объявлений, событий процесса отправки, рецензирования и пр., Вы можете воспользоваться модулем настройки уведомлений (справа на главной странице).

ISSN 1560-7259 Print, ISSN 1560-7267 Online

Электронное периодическое издание "Turczaninowia (Турчаниновия)" зарегистрировано как средство массовой информации.

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-47579 от 30 ноября 2011 г. выдано Роскомнадзором РФ.


All contents licensed under GNU General Public License


© 1998 Turczaninowia