Ультраструктура фотосинтетичного апарату та вміст пігментів у плаваючих і підводних листках Nuphar lutea та Nymphaea alba

Abstract

Досліджено ультраструктуру та вміст пігментів плаваючих і підводних листків водних гетерофільних рослин Nuphar lutea (L.) Smith. і Nymphaea alba L. Показано значну відмінність ультраструктури плаваючих і підводних листків вказаних видів рослин: підводним листкам притаманні більший розмір хлоропластів, більша кількість тилакоїдів у грані, більший парціальний об’єм фотосинтетичних мембран. Виявлено різницю щодо вмісту пігментів у різних типах листків: найбільша концентрація хлорофілів і каротиноїдів на одиницю сухої ваги зафіксована у підводних листків. Зворотна тенденція спостерігається в розподіленні пігментів на одиницю площі листка. На підставі аналізу отриманих даних і літературних джерел стосовно пластичності фотосинтетичного апарату рослин запропоновано модель адаптації підводних листків до водного середовища.

Исследованы ультраструктура и содержание пигментов плавающих и подводных листьев водных гетерофильных растений Nuphar lutea (L.) Smith. и Nymphaea alba L. Показано значительное отличие ультраструктуры плавающих и подводных листьев исследованных видов растений: для подводных листьев характерны больший размер хлоропластов, большее количество тилакоидов в гране, больший парциальный объем фотосинтетических мембран. Установлены отличия в содержании пигментов в разных типах листьев: наибольшая концентрация хлорофиллов и каротиноидов в единице сухой массы характерна для подводных листьев. Обратная тенденция наблюдается в распределении пигментов на единицу площади листа. На основе анализа полученных данных и литературных источников о пластичности фотосинтетического аппарата растений предложена модель адаптации подводных листьев к водной среде.

The leaf mesophyll cells ultrastructure and pigment content of heterophyllous aquatic plants Nuphar lutea (L.) Smith. and Nymphaea alba L. are reported. The ultrastructural differences of submerged and floating leaves were determined. Submerged leaf chloroplasts are located along the periclinal cell walls. They have significantly greater linear dimensions, contain grana with a large number of thylakoids, and have greater partial volume of photosynthetic membranes. The difference in the content of pigments in leaves was demonstrated: submerged leaves had the highest content of chlorophyll and carotenoids per unit of dry weight; floating leaves had the lowest one. The opposite trend was observed in the content of pigments per unit area. Based on the analysis of the obtained data and the literature data on the plasticity of the photosynthetic apparatus of plants, a model of underwater leaves adaptation to the aquatic environment was proposed.