Введение к работе
Актуальность темы. Семя - это обычно приспособленное к переносу на то или иное расстояние, сложное, многоклеточное образование, содержащее защищенный и обеспеченный запасом питательных веществ зародыш растения. Оно состоит из семенной кожуры (спермо-дермы), зародыша и запасных питательных тканей. Важное значение для систематики и филогении семенных растений имеет анатомия семенной кожуры. Она обычно достаточно плотная и надежно предохраняет зародыш и запасающие ткани от повреждений, препятствует иссушению и предотвращает преждевременное насыщение тканей семени влагой.
Строение семенной кожуры цветковых растений, особенно ее ультраскульптуры, и ультраструктуры, весьма разнообразно. "Ни один растительный орган или ткань не может сравниться с семенной кожурой по богатству и разнообразию анатомических узоров" (Цингер, 1958).
Монографические сводки Netolitzky (1926) и Corner (1976) по анатомии семян и начавшийся выпуск многотомного справочника "Сравнительная анатомия семян" (тт.- 1-3, 1988-1991) выявили основные проблемы анатомии и морфологии семян, ценность и информативность этих исследований, в особенности для систематики и филогении; в то же время обнаружились и значительные пробелы, требующие детального изучения анатомии спермодермы различных групп покрытосеменных растений. В последнее время новым источником ценной информации о строении семенной кожуры стал метод сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). В работах Согпег(1976) и Gunn . (1984) обобщены данные по изучению анатомии спермодермы с помощью светового и сканирующего электронного микроскопов и отмечено, что наиболее полное и точное представление о строении семени можно
- 4 -получить только при комплексном его изученнии. Применение сканирующего электронного микроскопа при анатомо-морфологическом исследовании позволяет получить громадный материал, ввести в систематику новые диагностические признаки, особенно для тех. групп, таксономия которых вызывает разногласия. Привлечение новых репрезентативных диагностических признаков играет большую роль не только при определении систематического положения некоторых таксонов, но и построении схем развития семенной кожуры в филогенезе.
В настоящее время стало очевидным, что структура спермодерш достаточно стабильна и может служить одним из критериев, необходимых для решения проблем филогенетической систематики.
Все перечисленные выше проблемы в полной мере относятся И К семейству Leguminosae, отдельные роды которого и послужили об"ек-тами нашего исследования. Среди них много ценных сельскохозяйственных культур, изучение которых имеет важное значение в наше время.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в изучении анатомии и ультраструктуры семян и в выявлении новых признаков строения семенной кожуры по анатомической специализации и значе- ' нию, которые могут быть использованы как при идентификации материала, так и при выявлении направлений специализации структур семенной кожуры в пределах таксонов различного ранга семейства Leguminosae.
В задачи работы входило составление подробных описаний ультраскульптуры и ультраструктуры семенной кожуры видов 6 родов се-. мейства , относящихся к трибам: Vicieae, Trlfolieae, Galegeae, Coronilleae и Сісегеае.
Научная новизна.
& f adore /л$б/*e/eJ<>Ho uec/iedcSoMae срье>е#* SL е/7*исе,
- 5 -представителей б различных родов семейства Leguminosae с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). В структуре семенной кожуры видов рода Vicia-нами впервые выявлен важный индекс "эпидерма/гиподерма" (э/г) - т. е., число клеток эпидермы на одну клетку гиподермы на поперечном срезе, который оказался характерным и для других изученных нами родов бобовыу. Впервые выявлен и изучен характерный для каждого изученного рода определенный тип ультраскульптуры и ультраструктуры семенной кожуры. В работе впервые при анатомическом изучении семенной кожуры с помощью светового микроскопа и сканирующего электронного микроскопа выявлены признаки специализации и ее возможные направления в пределах исследованных родов.Подтверждено единство родов Glycyrrhiza Meristotropis. Выявлены новые диагностические признаки, которые могут быть использованы при определении семенного материала в лабораторных условиях. Приведены оригинальные микрофотографии, выполненные с помощью сканирующего электронного микроскопа.Проведенное исследование позволило уточнить систематику родов Сісег L., Coronilla L., Glycyrrhiza L, Meristotropis Fisch. et Mey., Vicia L., Faba Mill, и Melilotus Mill.Работа начата на кафедре высших растений МГУ под руководством профессора Н.А. Базилевской, которой автор приносит свою глубокую, искреннюю благодарность. Завершена же она на кафедре физиологии растений Биологического факультета МГУ.
Теоретическое и практическое значение.
Многие из изученных видов являются ценными в народнохозяйственном отношении, поэтому полученные результаты служат серьезным дополенкем к имеющимся о них знаниям. Выявлены новые, существенные признаки ультраскульптуры и улътраструктуры семенной кожуры с помощью сканирующего электронного микроскопа, которые
- б -
могут быть использованы при идентификации как видов, так и таксонов других рангов в лабораторных условиях. Выявленные признаки отражают определенные направления эволюции структур сперыодермы внутри родов.
Кроме того, ряд выводов и положений предлагаемой работы можно использовать при чтении спецкурсов на биологических факультетах и в сельскохозяйственных вузах.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзном совещании по биологическим основам семеноведения и семеноводства интродуцентов (Новосибирск, 1974), во Всесоюзном сельскохозяйственном институте заочного образования (Балашиха, 1979), на расширенном заседании лаборатории физиологии высших растений Биологического факультета МГУ в 1992 г., на заседании отдела цветочно-декративных растений Центрального республиканского ботанического сада АН УССР (Киев, 1986), а также на 8 Московском совещании по филогении растений (Москва, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 3 глав,заключения, выводов и списка литературы.
