Структурно-функціональна організація клітин епідерми однорічних пагонів жовтої акації Caragana arborescens Lam

Ключові слова: жовта акація, структурно-функціональна організація, внутрішньоклітинні тільця.

АННОТАЦИЯ

Чернышёв Д.П. Структурно-функциональная организация клеток эпидермы однолетних побегов жёлтой акации Caragana arborescens Lam.- Рукопись.

Диссертация на соискание степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.11 - цитология, клеточная биология, гистология. - Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, Киев, 2005.

Диссертационная работа посвящена изучению структурно-функциональной организации эпидермальных клеток однолетних побегов (черешки листьев, цветоножки и чашелистики) жёлтой акации Caragana arborescens Lam., Fabaceae во время дифференцирования этих клеток. Значительное внимание уделено также выяснению ультраструктурных и гистохимических особенностей внутриядерных и цитоплазматических телец, которые присутствуют в эпидермальных клетках растений данного вида во время дифференцировки. Установлено, что эпидермис черешков листков, цветоножек и чашелистиков жёлтой акации однорядный и покрыт простыми одноклеточными волосками. По форме основных эпидермальных клеток эпидермис черешков листков относится к прямолинейному типу, а цветоножек и чашелистиков - к криволинейному типу. Процесс дифференцировки клеток эпидермиса черешков листков, цветоножек и чашелистиков жёлтой акации сопровождается изменениями ультраструктуры клеток, особенно во время роста клеток растяжением. Изменения ультраструктуры ядра, ядрышка и формирование ядерных и цитоплазматических телец указывает на максимальную активность метаболических процессов, происходящих в клетках в это время. Процесс формирования телец начинается в ядре, когда на поверхности ядрышка, при непосредственном контакте с последним, образуется округлое тельце диаметром около 0,2 мкм, которое сформировано плотно переплетёнными фибриллами диаметром до 7 нм. Ядерное тельце увеличивается в диаметре до 1,5 мкм. Процесс роста ядерного тельца сопровождается увеличением перинуклеарного пространства. Несколько дней спустя начала образования ядерного тельца в ядре, в цитоплазме, в непосредственной близости от внешней мембраны ядра, начинается процесс формирования цитоплазматического тельца, которое по структуре подобно ядерному тельцу. При последующем росте клеток цитоплазматическое тельце обволакивается гомогенной белковой зоной, которая не имеет ограничивающей мембраны; этот процесс сопровождается исчезновением ядерного тельца из ядра. Затем происходит полимеризация внутреннего содержания цитоплазматического тельца; из центра тельца радиально расходятся пучки параллельно упакованных фибрилл диаметром 10 мкм. К концу роста эпидермальных клеток растяжением происходит утилизация содержимого цитоплазматического тельца, и ничто уже не напоминает на недавнее присутствие ядерных и цитоплазматических телец в клетках. Результаты исследований на структурном уровне биогенеза ядерных и цитоплазматических телец в эпидермальных клетках черешков листьев, цветоножек и чашелистиков жёлтой акации, который происходит в течение 10-12 дней весной, от распускания почек до завершения цветения, указывают, что биогенез телец имеет уникальный характер, не описанный ранее в литературе. Впервые установлено рибонуклеопротеидную природу ядерных и цитоплазматических телец. Показано, что образование этих телец присуще здоровым эпидермальным клеткам растений этого вида. Установлено появление и увеличение, в соответствии стадиям биогенеза ядерных и цитоплазматических телец, количества белка с молекулярной массой около 64 кДа из эпидермиса однолетних побегов жёлтой акации. Предполагается, что ядерные и цитоплазматические тельца, что образуются в активно метаболизирующих эпидермальных клетках однолетних побегов жёлтой акации, являются депо рибонуклеопротеидов, которые утилизируются во время процессов формирования семян и плодов. Ядерные и цитоплазматические тельца эпидермиса черешков листьев, цветоножек и чашелистиков жёлтой акации являются удобным объектом для понимания путей образования и утилизации внутриклеточных рибонуклеопротеидных телец с использованием молекулярно-биологических методов.

Ключевые слова: жёлтая акация, структурно-функциональная организация, внутриклеточные тельца.

ABSTRACT

Chernyshov D.P. The structural-functional organization of epidermal cells of one-year-shoots of Siberian pea Caragana arborescens Lam.- Manuscript.

The thesis for a degree of Doctor of Philosophy (Ph.D.) in Biology, the speciality 03.00.11 - cytology, cell biology, histology. - The Institute of Cell Biology and Genetic Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2005.

The dissertation is devoted to study the structural and functional organization of epidermal cells of one-year-shoots (petioles of leaves, pedicles, and sepals) of Siberian pea (Caragana arborescens Lam., Fabaceae) during differentiation of these cells. The great attention was paid to clarification of the ultrastructural and histochemical peculiarities of nuclear and cytoplasmic bodies, which are present in epidermal cells of this species during differentiation. It was shown that the epidermis of leave petioles is rectilinear, whereas the epidermis of pedicles and sepals is curvilinear; it is covered with simple one-cell trichomes. It was established that the process of differentiation of the indicated cells of the epidermis from the protodermal to the differentiated ones is accompanied by significant ultrastructural changes especially during the growth of cells by elongation. Changes of the ultrastructure of the nucleus, nucleolus as well as formation of nuclear and cytoplasmic bodies indicate the maximum activity of the metabolic processes, which occur in cells at this time. The results of investigations at the structural level indicate presence of the biogenesis of nuclear and cytoplasmic bodies in epidermal cells of one-year-shoots (petioles of leaves, pedicles, and sepals) of Siberian pea. The biogenesis takes place during 10-12 days in spring, from the stage of bud blossoming out till the stage of the end of blooming. It was indicated that the biogenesis of bodies has a unique character, which has not been described in literature before. For the first time it was established that nuclear and cytoplasmic bodies have a ribonucleoprotein nature. It was also shown that the formation of these bodies is inherent to healthy epidermal cells of plants of this species. It was determined the appearance and increase in number, according to the stages of the biogenesis of nuclear and cytoplasmic bodies, the protein with molecular weight about 46 kDa from epidermis of one-year-shoots of Siberian pea. It is supposed that nuclear and cytoplasmic bodies, which are formed in actively metabolizing epidermal cells of one-year-shoots of Siberian pea, are a depot of ribonucleoproteins that are utilized by these cells during the processes of seed and fruit formation. The nuclear and cytoplasmic bodies of the one-year-shoots of Siberian pea epidermis is a very convenient object for understanding the ways of formation and utilization of intracellular ribonucleoprotein bodies by use the molecular-biological methods.

Key words: Siberian pea, structural-functional organization, intracellular bodies.

Размещено на Allbest.ru