Водный обмен растений - Жолкепич В.Н.
ISBN 5-02-003977-2
Скачать (прямая ссылка):
в процентах к значению „при полностью открытой устьичпой щели.
Для микроскопических исследований могут быть взяты ии-тактные листья или части листа в том, случае, если листовая пластинка достаточно тонкая, без сильного опушения, а устьица крупные (более 15—20 мкм). При работе с интактным листом есть возможность повторить измерения во время эксперимента на одном и том же объекте и, фокусируя на разную глубину, можно наблюдать форму устьичной щели. Применение метода ограничивается чувствительностью устьиц к срезанию листа и интенсивному освещению в микроскопе. Для работы с тонкими бледно-зелеными листьями используется просвечивающее освещение. Быстро срезанные сегменты интактной листовой пластинки помещают на предметное стекло в каплю расплавленного парафина и наблюдают с масляной иммерсией. Темно-зеленые листья удобнее исследовать при освещении через объектив наблюдения с помощью опак-иллюминатора. Для прямого наблюдения, фото- и киносъемки рекомендуется использовать комбинацию кинокамеры и микроскопической оптики, обеспечивающей малое увеличение (Х20).
Чаще работают на фиксированном эпидермисе. Для изготовления препаратов на нижней стороне листа под прямым углом к центральной жилке лезвием делают неглубокие надрезы через 2—3 мм и срезают в том же направлении небольшие участки эпидермиса. Такой способ подготовки эпидермальных полосок предотвращает создание высоких натяжений в замыкающих клетках во время изоляции. Полоски эпидермиса помещают в склянку с абсолютным этиловым спиртом, который быстро фиксирует материал. Для контрастирования стенок замыкающих клеток устьиц препарат обрабатывают раствором хлор — цинк — йода.
Используется также микроскопия отпечатков поверхности листа. Для изготовления реплик применяют вещества, образующие пленку при испарении растворителя или в результате полимеризации. Техника изготовления пленки с отпечатками устьиц очень простая, может применяться как в лабораторных, так и полевых исследованиях, но она не обеспечивает достаточно корректных данных по степени открытости устьиц. На репликах обычно определяют только количество и размеры устьиц, так как на апертуру могут влиять органические растворители и охлаждение листа в результате их испарения. Метод не может быть использован для опушенных листьев, при погруженных устьицах и апертуре менее 1 мкм.
Наиболее распространенным материалом для изготовления реплик является коллодий. Коммерческий 4%-ный раствор коллодия в хлороформе вначале концентрируют примерно в 2 раза испарением растворителя, чтобы образование реплики на листе происходило быстрее. Применяется также раствор метакрило-вой кислоты, который готовят путем растворения 5—10 г бес-
цветного метакрилата в 100 мл безводного хлороформа. Чтобы избежать возможного сжимания реплики во время высушивания, используется 5%-ный раствор целлулоида в ацетоне. При изготовлении реплик каплю раствора наносят стеклянной палочкой на нижнюю сторону листа и тонким слоем распределяют примерно на 1 см2 поверхности. После испарения растворителя пленки снимают пинцетом и помещают в воду, где они могут храниться. Препараты исследуют в капле воды под покровным стеклом с опак-иллюминатором или с почти закрытой ирисовой диафрагмой [115].
Артефакты могут быть сведены к минимуму при использовании для изготовления реплик силиконовой смолы, которую применяют дантисты для изготовления слепков [346]. Густой раствор силиконовой смолы, тщательно смешанный с достаточным количеством катализатора, аккуратно наносят тонким слоем па поверхность листа и оставляют для полимеризации па 2—3 мин. «Негатив» снимают с листа, высушивают и покрывают бесцветным лаком, разведенным в 1/3 по объему ацетона. Таким образом, на лаковой пленке, которая легко снимается со слепка, получают позитивное изображение поверхности листа, которое затем исследуют под микроскопом.
В последние годы для изучения поверхности листа и состояния устьичного аппарата широко используется сканирующая электронная микроскопия как самой исследуемой поверхности, так и ее реплик [347]. Благодаря большой глубине фокуса сканирующего микроскопа, которая в сотни раз выше, чем у светового, получается почти трехмерное изображение поверхности. При этом видны детали в щелях и отверстиях, а также за выступающими участками поверхности. При исследовании в сканирующем микроскопе наблюдается сложный рельеф листа, взаимодействие поверхностных образований с устьицами. Показано, что на одинаковой по площади поверхности листа в световом и сканирующем электронном микроскопах видно разное число устьиц [348]. Так, на 1 мм2 поверхности листа земляники в световом микроскопе видно 120—200 устьиц, а в сканирующем — 175—220, у малины соответственно 380—500 и 400—550. Такая же закономерность отмечена для листьев яблони, хмеля, вишни, крыжовника, смородины. Объяснить это можно тем, что в сканирующем микроскопе наблюдается поверхность листа и ее естественном состоянии, со складками, выступами, углублениями и другими образованиями.
В полевых исследованиях для определения состояния устьиц может быть использован метод инфильтрации, основанный на разной способности жидкостей проникать через открытые устьичные щели в ближайшие межклетники, вытесняя из них воздух. При инфильтрации межклетников соответствующие участки листа становятся прозрачными. Способность жидкостей проникать сквозь малые отверстия зависит от их поверхностного натяжения и вязкости. Как известно, еще в 1912 г. было пред-
