Публикация сотрудников БИН РАН в журнале «Botanical Journal of the Linnean Society»

В журнале «Botanical Journal of the Linnean Society» группой ученых БИН РАН (Гельтман Д.В., Медведева Н.А., Титова Г.Е., Яковлева О.В.) опубликована статья, посвященная сферокристаллам в семенах видов подрода Esula рода Euphorbia (молочай), их структуре и морфологии:

Geltman D.V., Medvedeva N.A., Titova G.E., Yakovleva O.V. Sphaerocrystals in seeds of Euphorbia subgenus Esula (Euphorbiaceae): morphology, occurrence, and relationship with phylogeny. Botanical Journal of the Linnean Society. 2024. boae013.

Термин «сферокристаллы» (также сфериты) в классической морфологии растений обычно применялся к сферическим телам, видимым в поляризованном свете (с характерным «мальтийским крестом») и состоящим как из неорганических, так и органических компонентов. Первоначально сферокристаллы были обнаружены в клетках водорослей, но позднее найдены в различных органах сосудистых растений, в том числе и в семенах. Некоторые исследователи отметили присутствие сферических частиц на поверхности семян и в клетках тесты отдельных видов Euphorbia, однако комплексное изучение этой структуры в роде не проводилось.

Поверхность семени Euphorbia myrsinithes со сферокристаллами по данным сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). s — сферокристаллы. Масштабная линейка — 20 мкм. Фрагмент поверхности семени Euphorbia myrsinithes, увеличено (СЭМ). s — сферокристаллы. Масштабная линейка — 10 мкм. Клетки тесты Euphorbia myrsinithes со сферокристаллами, локализованными в клетках мезотесты и выделяющимися на поверхность семени через систему межклеточных пространств (световой микроскоп). e — эндотеста, ex — экзотеста, m — мезотеста, se — склереиды экзотегмена, s — сферокристаллы. Масштабная линейка — 10 мкм.

Авторы изучили 72 вида из всех 21 секций подрода Esula рода Euphorbia на предмет присутствия сферических частиц на поверхности семени и в клетках тесты с использованием методов световой, сканирующей, трансмиссионной и конфокальной лазерной электронной микроскопии, а также гистохимических методик и элементного анализа.

Было установлено, что сферические частицы, наблюдаемые на поверхности семян молочаев, являются «классическими» сферокристаллами. Их присутствие было зарегистрировано у 53 изученных видов, принадлежащих к 20 секциям подрода Esula рода Euphorbia. Установлено, что они локализуются преимущественно в клетках мезотесты, а у некоторых видов выделяются на поверхность семени, где нередко объединяются в кластеры.

Выяснилось, что наличие и обилие сфекрокристаллов в семенах в целом коррелирует с системой подрода, разработанной на основании молекулярно-филогенетических методов. Так, они не были обнаружены у всех изученных видов одной из основных клад подрода Esula, включающей секции Holophyllum и Helioscopia (с единственным исключением).

Строение сферокристаллов Euphorbia myrsinithes в поляризованном свете (свечение в виде «Мальтийского креста»). e — эндотеста, se — склереиды экзотегмена, s — сферокристаллы. Масштабная линейка — 20 мкм. Строение сферокристаллов в клетках тесты по данным трансмиссионной электронной микроскопии: A — сферокристаллы концентрического (Euphorbia phymatosperma), B — радиального типа (E. seguieriana). Масштабная линейка — 1 мкм. Строение сферокристаллов Euphorbia myrsinithes при анализе с использованием дифференциально-интерференционного контраста (искусственная раскраска), исследование с помощью конфокального лазерного электронного микросокопа. e — эндотеста, ex — экзотеста, m — мезотеста, se — склереиды экзотегмена, s — сферокристаллы. Масштабная линейка — 20 мкм.

Данная работа — практически первое исследование сферокристаллов со времен расцвета классической морфологии XIX в. Оно сочетает традиционный подход с использованием широкого набора современных методов и приемов.

Возврат к списку