Меню сайта Рубрики

Строение соевого растения

 

Стебель

Снаружи стебель покрыт однослойным эпидермисом с плотным слоем кутикулы. Непосредственно под эпидермисом расположено кольцо пластинчатой колленхимы из одного-трех слоев почти прямоугольных клеток с утолщенными стенками. Эта механическая ткань развивается очень рано. За колленхимой идет несколько рядов тонкостенных клеток хлорофиллоносной паренхимы. Она, кроме защитной роли, выполняет роль ассимиляционного аппарата. Глубже находится сплошной или прерывистый круг перициклических лубяных волокон, в значительной степени обеспечивающих прочность стебля. Далее располагается кольцо сосудисто-волокнистых пучков, в которых резко преобладает ксилема над флоэмой. Это хорошо заметно на поперечном срезе даже невооруженным глазом. В ксилеме ясно видны длинные узкие полосы сердцевинных лучей, идущих до лубяных волокон.

Схема строения междоузлия стебля грубостебельной формы корейского подвида

Рис. 1. Схема строения междоузлия стебля грубостебельной формы корейского подвида: А – нижняя часть: 1 – первичная кора с элементами флоэмы; 2 – ксилема; 3 – лубяные волокна; Б – середина (пятое снизу междоузлие): 1 – первичная кора с элементами флоэмы; 2 – ксилема; 3 – лубяные волокна

Довольно мощная древесина вместе с хорошо развитой тканью колленхимы и первичных лубяных волокон обеспечивают значительную устойчивость сои на изгиб и излом. Центральная часть стебля занята сердцевинной паренхимой, состоящей из крупных тонкостенных клеток, к концу вегетации наполненных воздухом. У зрелых растений она представляет собой ватообразную массу.

Просматривая строение различных частей стебля, в нижней его части можно увидеть широкое кольцо ксилемы. В верхней части, где стебель тоньше, это кольцо значительно уже, лубяные же волокна развиты здесь хорошо. Ширина первичной коры и флоэмы на большей части стебля примерно одинакова (рис. 1).

При сравнении между собой поперечных срезов стеблей в фазе полного развития бобов грубостебельной формы корейского подвида, среднегрубой формы маньчжурского подвида и двух тонко стебельных форм дикорастущей сои видно, что чем тоньше стебель, тем слабее в нем развиты ксилема и лубяные волокна, тогда как паренхима сердцевины занимает большую часть стебля. Если растение попадает в неблагоприятные условия, нарушающие нормальное развитие, то оно долго остается зеленым и в стебле разрастается хлорофиллоносная паренхима. Это увеличивает сочность и рыхлость стебля. Такое явление, в частности, наблюдается, если растение длительное время находится на коротком дне или в отдельные годы при очень раннем сроке посева. Разросшаяся хлорофиллоносная паренхима, надо полагать, увеличивает способность стебля к фотосинтезу.

Лист

Анатомическая структура листа сои мало отличается от других близких видов семейства бобовых. Эпидермис, покрывающий верхнюю и нижнюю поверхность листа, представляет собой клетки, одинаковые по размеру и форме. Палисадная ткань состоит из двух, реже одного слоев длинных и довольно широких хлорофиллоносных клеток. В условиях короткого дня наблюдается ее разрастание (рис. 2).

Клетки губчатой ткани круглые или овальные, расположены рыхло, что создает большое количество межклетников. На границе между палисадной и губчатой тканью лежит слой собирательных клеток. Каждая жилка листа тоже окружена футляром из таких клеток. Эти клетки выполняют роль отводящей ткани. Через них происходит отток продуктов ассимиляции из ткани мезофилла и передача их в систему проводящих пучков. Характерно, что у сои такие клетки развиты довольно сильно. Футляры, окружающие жилки листа, в большинстве случаев доходят до верхнего и нижнего эпидермиса, тем самым как бы разделяя столбчатую и губчатую паренхиму на отдельные сегменты. Они бедны хлорофилловыми зернами и могут выполнять роль водоносных клеток.

Поперечный разрез двух листьев сои

Рис. 2. Поперечный разрез двух листьев сои: 1 – лист, выращенный на коротком дне, с четырьмя слоями мелких палисадных клеток; 2 – лист, выращенный на естественном дне, с двумя слоями крупных палисадных клеток

По структуре тканей лист сои занимает промежуточное положение между ксероморфным и мезоморфным типом. Клетки палисадной ткани вытянуты, плохо сомкнуты. Вместе с тем губчатая паренхима хорошо развита, рыхлая, с большим количеством межклетников.

Соотношение ширины палисадного и губчатого слоев почти одинаково. У подвидов, представленных разновидностями с весьма различным общим габитусом, не обнаружено существенных отклонений в строении листа.

Волоски

Волоски, являясь выростами эпидермальных клеток, представляют собой одноклетные образования. Они могут быть заостренными или притупленными (пальцеобразными)

.

Боб

Строение перикарпия сои в общем типично и для других зернобобовых. Наружный слой состоит из одного ряда толстостенных клеток эпидермиса (рис. 3). Внутри этого слоя у зрелого боба находятся пигменты – продукты разрушения хлорофилла, определяющие окраску боба. Основная масса стенки боба, прилегающая к эпидермису, состоит из нескольких слоев крупных тонкостенных, рыхло расположенных, паренхимных клеток. В молодом состоянии они сочные и зеленые, а в зрелом облитерованные и одеревеневшие. В этой ткани располагаются сосудисто-волокнистые пучки. Далее залегает более или менее толстый пергаментный слой. За ним идет вторая прослойка паренхимных клеток. Полость боба выстлана внутренним эпидермисом. Анатомическое строение перикарпия форм культурной и дикой сои не имеет существенных различий. На швах за паренхимой перикарпия имеется хорошо развитая механическая ткань, располагающаяся в виде полуокружности и состоящая из клеток многоугольной формы с очень толстыми стенками. Эта ткань состоит из элементов хорошо развитой сосудисто-волокнистой системы.

У сои наблюдаются большие различия по склонности к растрескиванию бобов после созревания. Особенно резко это свойство выражено у дикорастущей сои. Причины растрескивания бобов в общем те же, что и у ряда других культур с растрескивающимися плодами, например, у льна. На поперечном разрезе брюшного шва дикорастущей сои имеется хорошо выраженная прослойка тонкостенных нежных клеток, проходящая посредине шва через массу паренхимной и механической ткани (рис. 4). При созревании, в результате высыхания клеток паренхимной и механической тканей происходит их сжатие, которое и создает силу, разрывающую полоску тонкостенных клеток шва. У форм, устойчивых к растрескиванию, такая полоска отсутствует. Различные ряды клеток пергаментного слоя при созревании сжимаются в разных направлениях, что и вызывает скручивание стенок боба.

Поперечный разрез стенки боба тонкостебельной формы китайского подвида

Рис. 3. Поперечный разрез стенки боба тонкостебельной формы китайского подвида: 1 – эпидермис; 2–3 – паренхимные клетки; 4 – сосудисто-волокнистый пучок; 5 – пергаментный слой; 6 – паренхимные клетки

Семя

У культурных форм сои оболочка семян гладкая. При рассмотрении ее под лупой видно, что она усеяна мельчайшими углублениями, напоминающими поры. Поверхность семян дикой сои шершавая, без видимых мелких углублений. Эпидермис покрыт толстым серым налетом воска. Характерно, что у культурных форм сои восковой налет отсутствует или располагается очень тонким слоем. В общем, чем культурнее форма, тем тоньше у нее восковой налет. Верхний слой оболочки состоит из крупных, толстостенных, вытянутых в длину клеток палисадного эпидермиса (рис. 5). Длина их у дикорастущей сои равна 50–52 μ, у малокультурных форм – 48–52 μ, у культурных –38–46 μ. Таким образом, с увеличением степени культурности сои толщина палисадного слоя уменьшается. Видимо, химический состав, расположение и размеры этих клеток обусловливают замедленное набухание семян (каменные семена). Наружные концы палисадных клеток значительно толще, чем внутренние. В зеленых семенах эти клетки содержат значительное количество хлорофилла, который разрушается при созревании. В зрелых семенах здесь находятся пигменты, окрашивающие семена в различные цвета или обусловливающие их мозаику. Под эпидермисом расположен слой характерных клеток, напоминающих по своей форме катушки – гиподерма. Длина этих клеток 30–70 μ. Между ними имеются большие межклетники. Роль гиподермы не установлена.

Поперечный разрез двух бобов по спинному шву

Рис. 4. Поперечный разрез двух бобов по спинному шву. Вверху – дикорастущая соя: 1 – эпидермис; 2 – паренхима; 3 – механическая ткань; 4 – сосудисто-волокнистый пучок; 5 – прослойка из тонкостенных клеток, способствующая растрескиванию. Внизу – культурная соя (полоска тонкостенных клеток отсутствует); 1 – эпидермис; 2 – паренхима; 3 – механическая ткань; 4 – сосудисто-волокнистый пучок

Поперечный разрез семейной кожуры сои

Рис. 5. Поперечный разрез семейной оболочки сои: 1 – палисадный эпидермис; 2 – гиподерма; 3 – губчатая паренхима; 4 – алейроновый слой; 5 – эпидермис семядолей; 6 – клетки семядолей. Семя сои; 1 – подсемядольное колено, видимое через оболочку; 2 – микропиле; 3 – рубчик; 4 – халаза

Третий слой семенной кожуры состоит из губчатой паренхимы, или питательного слоя, тонкостенные клетки которого сжаты в горизонтальном направлении и располагаются в 6–8 рядов. В губчатой паренхиме находятся сосудисто-волокнистые пучки. Глубже лежит алейроновый слой из толстостенных клеток, богатых белком. Слой этих клеток очень характерен для сои и сравнительно редко встречается у других бобовых.

Поперечный срез рубчика семени формы китайского подвида

Рис. 6. Поперечный срез рубчика семени формы китайского подвида: 1 – верхний, или наружный, палисадный эпидермис рубчика; 2 – нижний, или внутренний, палисадный эпидермис рубчика; 3 – щель, проходящая через эпидермис; 4 – трахеидный остров; 5 – астероидная ткань; 6 – клетки гиподермы (катушечные клетки); 7 – питательный слой клеток; 8 – губчатая ткань с проводящими сосудами; 9 – алейроновый слой; 10 – остатки эндосперма

Последним внутренним слоем оболочки является остаток эндосперма. Он прилегает к эпидермису семядолей, состоящему из почти кубических клеток. Вся масса семядолей состоит из тонкостенных однородных паренхимных клеток, наполненных белком и жиром. Изредка у некоторых сортов в этих клетках имеются небольшие включения крахмала.

Рубчик

Рубчик семени представляет собой след от семяножки (фуникулюса), через которую во время роста семени проходит сосудисто-волокнистый пучок. Он соединяет семя со стенками боба. У некоторых форм на рубчике видно белое углубление (глазок), образующееся при отделении семени от зрелого боба в результате отрыва вместе с семяножкой и верхнего палисадного эпидермиса рубчика. Иногда, наоборот, на рубчике у тех же сортов бывает небольшой выступ – это не отделившаяся семяножка. В конце рубчика, в области корешка зародыша, имеется микропиллярное отверстие, через которое выходит корешок прорастающего семени. Особенно хорошо оно заметно в набухших семенах.

Поверхность рубчика покрыта двумя слоями палисадного эпидермиса; верхний по краям рубчика образует небольшие выступы, а нижний представляет собой палисадный эпидермис кожуры (рис. 6). Посредине рубчика имеется полоска – шов или щель, образующаяся в местах соприкосновения наружного и внутреннего эпидермиса на границах семядолей. К этой щели внутри тела рубчика подходит трахеидный остров яйцеобразной формы, располагающийся вдоль всей щели рубчика. Масса рубчика состоит из астероидной ткани, представляющей собой рыхло расположенные клетки различной формы с большим количеством межклетников. Трахеидный остров содействует проникновению питательных веществ из ткани семяпочки в ткань зародыша при его развитии, а астероидная ткань является участком питательной ткани в районе рубчика. При сравнении анатомического строения рубчика дикорастущих форм с возделываемыми сортами существенных различий не обнаружено, но у дикорастущей сои слабее развит трахеидный остров за счет меньшего числа и размера трахеид.

Зародыш

Между семядолями находится зародыш, состоящий из зачатка корешка, цилиндрического гипокотиля и перышка. Дифференцированная структура точки роста наблюдается еще в семени. При прорастании семени первым развивается корешок. Перышко представляет собой зачатки простых примордиальных листьев, между которыми при небольшом увеличении видны зачатки двух первых тройчатых листьев. Следует отметить, что эти листья останавливаются в росте раньше, чем последующие.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *