Развитие и функции листовых оснований у суккулентов из рода Curio (Asteraceae)

Федотов А.П., Озерова Л.В., Тимонин А.К.



Перейти в оглавление выпуска:
2024. Т. 129. Вып. 4.

Go to the issue table of contents:
2024. Т. 129. Вып. 4.

Данные статьи

Description

DOI

10.55959/MSU0027-1403-BB-2024-129-4-40-50

Авторы:

Authors:

Федотов А.П., Озерова Л.В., Тимонин А.К.

Ключевые слова:

Keywords:

листовое основание, морфогенез листа, Curio, нижняя зона листа, верхняя зона листа

Скачать pdf статьи:

Download the article:



Ссылка для цитирования:

For citation:

Федотов А.П., Озерова Л.В., Тимонин А.К., Развитие и функции листовых оснований у суккулентов из рода Curio (Asteraceae) // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2024. Т. 129. Вып. 4. С. 40-50

Развитие и функции листовых оснований у суккулентов из рода Curio (Asteraceae)

Листовое основание у двудольных, в отличие от однодольных, редко разрастается в листовое влагалище, обычно оставаясь едва заметным в дефинитивном листе. В силу этого им обычно пренебрегают при исследовании морфогенеза листьев двудольных. Однако отсутствие данных о развитии листовых оснований двудольных с различными морфологическими типами листьев не позволяет сравнивать морфогенез листьев в этой группе с разработанными моделями морфогенеза соответствующих морфологических типов листьев однодольных. На примере унифациальных, субунифациальных и бифациальных листьев представителей рода Curio (Asteraceae) нами было показано, что концепция двух зон, используемая чаще всего применительно к однодольным, применима и для двудольных. Однако провести точную морфологическую границу между нижней и верхней зонами листа у исследованных видов Curio становится возможным только после перехода развивающегося листа к интеркалярному росту, а не в момент дифференциации зон. Показано, что, как и у однодольных, листовые основания двудольных выполняют защитную функцию, прикрывая более молодые развивающиеся листья внутри почки. Латеральное разрастание листовых оснований, увеличивающее обхват главной оси побега, представляет собой проявление ксероморфизма. У двух видов описано образование углублений в листовых основаниях, которые возникают в местах контакта с более молодыми развивающимися листьями, что обеспечивает последним бóльшую защиту.

References

Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.М., Чубатова Н.В. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М., 2004. 312 с.
Тимонин А.К., Озерова Л.В. Строение, происхождение и эволюция вальковатых листьев в секции Rowleyani C. Jeffrey рода Senecio L. (Asteraceae). Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 1993. №. 3. С. 393–401
Agrwal D.K., Saxena N.P. Anatomy of ochrea and stipule in Polygonaceae. The Journal of Indian Botanical Society. 2012. Vol. 91. I. 4. P. 299–309.
Bharathan G. Does the monocot mode of leaf development characterize all monocots? Aliso: A journal of systematic and evolutionary botany. 1995. Vol. 14. I.4. P. 271–279.
Bower F.O. On the comparative morphology of the leaf in the vascular cryptogams and gymnosperms. Phil. Trans. R. Soc. 1884. Vol. 175. P. 565–61
Brandbyge J. Polygonaceae / Kubitzki K., Rohwer J.G., Bittrich V. (eds) Flowering plants · dicotyledons. the families and genera of vascular plants. Vol. 2. Springer. Berlin. Heidelberg. 1993 (DOI: 10.1007/978-3-66202899-5_63).
Cheng J., Yao X., Li X., Yue L., Duan X., Li B., Fu X., Li S., Shan H., Yin X., Whitewoods C., Coen E., Kong H. Diversification of ranunculaceous petals in shape supports a generalized model for plant lateral organ morphogenesis and evolution. Science Advances. 2023. Т. 9. N 16 (DOI:10.1126/sciadv.adf8049).
Conklin P.A., Strable J., Li S. and Scanlon M.J. On the mechanisms of development in monocot and eudicot leaves. New Phytol. 2019. Vol. 221. P. 706–724.
Cornwall J., Stubbs C.J., McMahan C.S., Robertson D.J. The overlooked biomechanical role of the clasping leaf sheath in wheat stalk lodging. Front. Plant Sci. 2021. Vol. 12 (DOI: 10.3389/fpls.2021.617880).
De Candolle A.P. Organographie végétale. 2 vols. Germier Bailliere, Paris, 1827.
Eichler A.W. Zur Entwicklungsgeschichte des Blattes mit besonderer Berücksichtigung der Nebenblattbildungen. (Inaug. Diss.) Marburg, 1861. P. 1–60.
Endress P.K. The whole and the parts: relationships between f l oral architecture and fl oral organ shape, and their repercussions on the interpretation of fragmentary floral fossils // Annals of the Missouri Botanical Garden. 2008. Vol. 95. I. 1. P. 101–120.
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Leaf development in Curio articulatus (L. f.) P.V.Heath (Asteraceae – Senecioneae). Wulfenia, 2016. Vol. 23. P. 135–146 (DOI: 10.3417/2006190).
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Development of the leaf forerunner tip (Vorläuferspitze) in Curio affinities (Asteraceae: Senecioneae), a structure unique to dicots // Botanica Pacifica. 2023. Vol. 12. I. 1. P. 39–46 (DOI: 10.17581/bp.2023.12116).
Hagemann W. Studien zur Entwicklungsgeschichte der Angiospermenblatter // Bot. Jb. 1970. Vol. 90. P. 297–413.
Hillson C.J. Leaf development in Senecio rowleyanus (Compositae) // Amer. J. Bot. 1979. Vol. 66. I. 1. P. 59–63.
Jernstedt J.A., Cutter E.G., Gifford E.M., Lu P. Angle meristem origin and development in Selaginella martensii. Annals of Botany. 1992. Vol. 69. I. 4. P. 351–363 (DOI: 10.1093/oxfordjournals.aob.a088352).
Johnston, R., Leiboff, S. and Scanlon, M.J. Ontogeny of the sheathing leaf base in maize (Zea mays). New Phytol. 2015. Vol. 205. P. 306–315 (DOI: 10.1111/nph.13010).
Kaplan D.R. Comparative foliar histogenesis in Acorus calamus and its bearing on the phyllode theory of monocotyledonous leaves // Amer. J. Bot. 1970. Vol. 57. P. 331–361 (DOI: 10.2307/2485311).
Kaplan D.R. The problem of leaf morphology and evolution in the monocotyledons // Quart. Rev. Biol. 1973. Vol. 48. N 3. P. 437–457.
Mitra G.C., Majumdar G.P. The leaf-base and the Internode – their true morphology. Journal of Palaeosciences. 1952. Vol. 1. P. 351–367 (DOI: 10.54991/jop.1952.416).
Niklas K.J. The mechanical significance of clasping leaf sheaths in grasses: evidence from two cultivars of Avena sativa // Annals of Botany. 1990. Vol. 65. I. 5. P. 505–512 (DOI: 10.1093/oxfordjournals.aob.a087962).
Ozerova L.V. and Timonin A.C. On the evidence of subunifacial and unifacial leaves: Developmental studies in leaf-succulent Senecio L. species (Asteraceae). Wulfenia, 2009. Vol. 16. P. 61–77.
Ozerova L.V. and Timonin A.C. Development of ensiform leaves in Senecio crassissimus Humber and Curio ficoides (L.) P.V. Heath (Asteraceae: Senecioneae). Wulfenia, 2021. Vol. 28. P. 23–28.
Rudall P.J. Comparative leaf morphogenesis in Iridaceae. Botanische Jahrbücher. 1990. Vol. 112. I. 2. P. 241–260.
Rudall P.J., Buzgo M. Evolutionary history of the monocot leaf / Developmental genetics and plant evolution (Ed. Q.C.B. Cronk, R.M. Bateman, J.A. Hawkins). L., 2002. P. 431–458.
Ruzin, S.E. Plant microtechnique and microscopy. New York, 1999. 322 p.
Sattler R. Classical morphology and continuum morphology: opposition and continuum. Annals of Botany. 1996. Vol. 78. P. 577–581 (DOI: 10.1006/anbo.1996.0163).
Tillich H.-J. Development and organization / K. Kubitzki, ed. Flowering plants: Monocotyledons. The families and genera of vascular plants. Berlin. Heidelberg. 1998. P. 1–19.
Timonin A.C., Ozerova L.V., Remizowa M.V. Development of unifacial leaves in Senecio s. lat. (Asteraceae). Wulfenia, 2006. Vol. 13. P. 217–227.
Tomlinson P.B. The leaf base in palms, its morphology and mechanical biology. J. Arnold Arboretum. 1962. Vol. 43. I. 1. P. 23–50.
Troll W. Vergleichende Morphologie der höheren Pflanzen. Band 1. Vegetationsorgane. Teil 2. Berlin, 1939.
Xu Z., Chang L. Apiaceae or Umbelliferae / Identification and control of common weeds. Vol. 3. Springer, Singapore. 2017.

Список литературы

Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.М., Чубатова Н.В. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М., 2004. 312 с.
Тимонин А.К., Озерова Л.В. Строение, происхождение и эволюция вальковатых листьев в секции Rowleyani C. Jeffrey рода Senecio L. (Asteraceae). Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 1993. №. 3. С. 393–401
Agrwal D.K., Saxena N.P. Anatomy of ochrea and stipule in Polygonaceae. The Journal of Indian Botanical Society. 2012. Vol. 91. I. 4. P. 299–309.
Bharathan G. Does the monocot mode of leaf development characterize all monocots? Aliso: A journal of systematic and evolutionary botany. 1995. Vol. 14. I.4. P. 271–279.
Bower F.O. On the comparative morphology of the leaf in the vascular cryptogams and gymnosperms. Phil. Trans. R. Soc. 1884. Vol. 175. P. 565–61
Brandbyge J. Polygonaceae / Kubitzki K., Rohwer J.G., Bittrich V. (eds) Flowering plants · dicotyledons. the families and genera of vascular plants. Vol. 2. Springer. Berlin. Heidelberg. 1993 (DOI: 10.1007/978-3-66202899-5_63).
Cheng J., Yao X., Li X., Yue L., Duan X., Li B., Fu X., Li S., Shan H., Yin X., Whitewoods C., Coen E., Kong H. Diversification of ranunculaceous petals in shape supports a generalized model for plant lateral organ morphogenesis and evolution. Science Advances. 2023. Т. 9. N 16 (DOI:10.1126/sciadv.adf8049).
Conklin P.A., Strable J., Li S. and Scanlon M.J. On the mechanisms of development in monocot and eudicot leaves. New Phytol. 2019. Vol. 221. P. 706–724.
Cornwall J., Stubbs C.J., McMahan C.S., Robertson D.J. The overlooked biomechanical role of the clasping leaf sheath in wheat stalk lodging. Front. Plant Sci. 2021. Vol. 12 (DOI: 10.3389/fpls.2021.617880).
De Candolle A.P. Organographie végétale. 2 vols. Germier Bailliere, Paris, 1827.
Eichler A.W. Zur Entwicklungsgeschichte des Blattes mit besonderer Berücksichtigung der Nebenblattbildungen. (Inaug. Diss.) Marburg, 1861. P. 1–60.
Endress P.K. The whole and the parts: relationships between f l oral architecture and fl oral organ shape, and their repercussions on the interpretation of fragmentary floral fossils // Annals of the Missouri Botanical Garden. 2008. Vol. 95. I. 1. P. 101–120.
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Leaf development in Curio articulatus (L. f.) P.V.Heath (Asteraceae – Senecioneae). Wulfenia, 2016. Vol. 23. P. 135–146 (DOI: 10.3417/2006190).
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Development of the leaf forerunner tip (Vorläuferspitze) in Curio affinities (Asteraceae: Senecioneae), a structure unique to dicots // Botanica Pacifica. 2023. Vol. 12. I. 1. P. 39–46 (DOI: 10.17581/bp.2023.12116).
Hagemann W. Studien zur Entwicklungsgeschichte der Angiospermenblatter // Bot. Jb. 1970. Vol. 90. P. 297–413.
Hillson C.J. Leaf development in Senecio rowleyanus (Compositae) // Amer. J. Bot. 1979. Vol. 66. I. 1. P. 59–63.
Jernstedt J.A., Cutter E.G., Gifford E.M., Lu P. Angle meristem origin and development in Selaginella martensii. Annals of Botany. 1992. Vol. 69. I. 4. P. 351–363 (DOI: 10.1093/oxfordjournals.aob.a088352).
Johnston, R., Leiboff, S. and Scanlon, M.J. Ontogeny of the sheathing leaf base in maize (Zea mays). New Phytol. 2015. Vol. 205. P. 306–315 (DOI: 10.1111/nph.13010).
Kaplan D.R. Comparative foliar histogenesis in Acorus calamus and its bearing on the phyllode theory of monocotyledonous leaves // Amer. J. Bot. 1970. Vol. 57. P. 331–361 (DOI: 10.2307/2485311).
Kaplan D.R. The problem of leaf morphology and evolution in the monocotyledons // Quart. Rev. Biol. 1973. Vol. 48. N 3. P. 437–457.
Mitra G.C., Majumdar G.P. The leaf-base and the Internode – their true morphology. Journal of Palaeosciences. 1952. Vol. 1. P. 351–367 (DOI: 10.54991/jop.1952.416).
Niklas K.J. The mechanical significance of clasping leaf sheaths in grasses: evidence from two cultivars of Avena sativa // Annals of Botany. 1990. Vol. 65. I. 5. P. 505–512 (DOI: 10.1093/oxfordjournals.aob.a087962).
Ozerova L.V. and Timonin A.C. On the evidence of subunifacial and unifacial leaves: Developmental studies in leaf-succulent Senecio L. species (Asteraceae). Wulfenia, 2009. Vol. 16. P. 61–77.
Ozerova L.V. and Timonin A.C. Development of ensiform leaves in Senecio crassissimus Humber and Curio ficoides (L.) P.V. Heath (Asteraceae: Senecioneae). Wulfenia, 2021. Vol. 28. P. 23–28.
Rudall P.J. Comparative leaf morphogenesis in Iridaceae. Botanische Jahrbücher. 1990. Vol. 112. I. 2. P. 241–260.
Rudall P.J., Buzgo M. Evolutionary history of the monocot leaf / Developmental genetics and plant evolution (Ed. Q.C.B. Cronk, R.M. Bateman, J.A. Hawkins). L., 2002. P. 431–458.
Ruzin, S.E. Plant microtechnique and microscopy. New York, 1999. 322 p.
Sattler R. Classical morphology and continuum morphology: opposition and continuum. Annals of Botany. 1996. Vol. 78. P. 577–581 (DOI: 10.1006/anbo.1996.0163).
Tillich H.-J. Development and organization / K. Kubitzki, ed. Flowering plants: Monocotyledons. The families and genera of vascular plants. Berlin. Heidelberg. 1998. P. 1–19.
Timonin A.C., Ozerova L.V., Remizowa M.V. Development of unifacial leaves in Senecio s. lat. (Asteraceae). Wulfenia, 2006. Vol. 13. P. 217–227.
Tomlinson P.B. The leaf base in palms, its morphology and mechanical biology. J. Arnold Arboretum. 1962. Vol. 43. I. 1. P. 23–50.
Troll W. Vergleichende Morphologie der höheren Pflanzen. Band 1. Vegetationsorgane. Teil 2. Berlin, 1939.
Xu Z., Chang L. Apiaceae or Umbelliferae / Identification and control of common weeds. Vol. 3. Springer, Singapore. 2017.