Беспокойные почки на подземной части растений борщевика Сосновского

Беспокойные почки на подземной части растений борщевика Сосновского

Данные к этой записи опубликованы:

Dalke I., Malyshev R., Maslova S. Growth of Heracleum sosnowskyi Manden. plant in indoor conditions after end of vegetation period (Version 0.1). [Online] Zenodo (2018) URL: http://doi.org/10.5281/zenodo.1244757

Фотозаметка о структуре и функционировании подземной части растений борщевика Сосновского и их почках возобновления.

Летом, поражаясь размерам, мы обращаем своё внимание на гигантские побеги, широкие листья и зонтики борщевика. А ведь вся эта зеленая масса образуется благодаря почкам возобновления,  которые располагаются на подземной части растений.

В монографии И.Г. Пименова и Т.А. Остроумовой (2012) подземную часть борщевика называют каудексом (толстое, ветвистое, короткое образование). В работе Ламана (2011) и Сацыперовой (1984) подземную часть борщевика обозначают как стеблекорень. Стеблекорень — это фактически корнеплод, который образуется и у других зонтичных (морковь, петрушка). Головка стеблекорня представляет собой сильно укороченный вегетативный побег растения (1-1.5 см), где находится верхушечная (терминальная) почка. В пазухах листьев закладываются пазушные почки, которые находятся в состоянии глубокого покоя и могут трогаться в рост при удалении верхушечной почки.

В разное время года мы выкапывали и разбирали на составные части растения борщевика Сосновского. Все диггер-изыскательные мероприятия проводили в монодоминантных зарослях борщевика  в окрестностях г. Сыктывкара (Республика Коми) в летний и осенний периоды.

Ниже приведены фотографии растений борщевика и их краткое описание. Почки возобновления (верхушечная терминальная и боковые) обеспечивают восстановление зарослей борщевика после механического повреждения (кошения).

Рис.1. Стеблекорень (подземная часть) растения борщевика Сосновского (фото Маслова С.П., Далькэ И.В.)

 

Рис.2. Стеблекорень (подземная часть) растения борщевика Сосновского (фото Маслова С.П., Далькэ И.В.)

 

Рис.3. Укороченная подземная потенциально-репродуктивная часть генеративного растения борщевика Сосновского: 1 – верхушечная (терминальная) почка, 2 — пазушные почки, 3 — почки на стеблекорне (ноябрь 2013 г.). (фото Маслова С.П., Далькэ И.В.)

 

Рис.4. Пазушные почки (показано стрелками) растений борщевика Сосновского, сформированные в пазухах листьев (25 июня 2016 г.) (фото Маслова С.П., Далькэ И.В.)

 

Рис.5. Верхушечная (терминальная) почка растений борщевика Сосновского (6 августа 2014 г.). В условиях средней тайги почки возобновления формируются к концу августа и перезимовывают в вегетативном состоянии. Генеративные органы закладываются во второй половине мая (Скупченко, 1989) (фото Маслова С.П., Малышев Р.В.)

 

Рис. 6. Спящая почка (показано стрелкой) на стеблекорне растений борщевика Сосновского (6 августа 2014 г.) (фото Маслова С.П., Малышев Р.В.)

 

Рис. 7. Почка (размером побольше, чем на рис.6) на стеблекорне растений борщевика Сосновского (6 августа 2014 г.) (фото Маслова С.П., Малышев Р.В.)

 

Почки борщевика Сосновского «беспокойные ребята». 25 октября 2017 г., как раз перед тем как подморозило и лег снег, мы с товарищем выкопали (точнее вырубили) четыре достаточно крупных вегетативных растения борщевика и пересадили их в вёдра объёмом около 10 л. Ведра перетащили в тёплое помещение и поставили на стол рядом с окошком.   Тепловых ресурсов растениям хватало, но освещение было естественным и уже слабоватым. В новых условиях растения были лишены периода покоя. Посмотрим, что было дальше…

Рис.8. Растения пересадили в теплое помещение. Номера на рисунке обозначают номер растения (фото Далькэ И.В., Малышев Р.В.)

 

Рис.9. Все растения активно вегетируют. На образце №2 наблюдаем появление соцветия! Номера на рисунке обозначают номер растения (фото Далькэ И.В., Малышев Р.В.)

 

Рис.10. Вегетативное (образец № 1) и генеративное (образец № 2) растение (фото Далькэ И.В.)

 

Рис.11. Генеративное растение продолжает отрастать, остальные образцы мы разобрали на части (фото Далькэ И.В.)

 

Рис.12. Растение цветет, в пазухах листьев появляются новые бутоны (фото Далькэ И.В.)

 

Рис.13. В центральном зонтике появляются плоды. Хорошо видно боковые зонтики (фото Далькэ И.В.)

Рис.14. Распускаются боковые зонтики (6 шт.), в центральном зонтике — плодоношение.

 

Рис.15. Боковой побег высотой до 80 см. Плоды в центральном зонтике частично высыхают. Всё таки маловато световых ресурсов для полноценного плодоношения.

 

Через 127 дней после начала этого небольшого опыта (период с 23.10,2017 по 27.02.2018 г.) мы разобрали генеративную особь борщевика на части.

Рис.16. Семена в центральном соцветии борщевика Сосновского (27.02.2018 г.) (Фото Далькэ И.В.)

Рис.17. Распределение сырой биомассы (г) по органам растения борщевик Сосновского (27.02.2018 г.)

 

Рис.17. Стеблекорень борщевика Сосновского через 127 дней «беспокойного периода» (27.02.2018 г.). Нижняя часть стебекорня (А) отмирает, сердцевина становится рыхлой и отмирает (В). На стеблекорне отчетливо видны боковые почки (отмечены красными стрелками). Всего обнаружено 4 почки: 1 крупная (длина 1 см) и 3 маленькие (3-5 мм) (Фото Далькэ И.В.)

Таким образом, растения борщевика Сосновского  вегетировали начиная с мая 2017 г. по февраль 2018 г. (около 300 дней) и успешно пережили отсутствие периода покоя зимой 2017 г. В условиях  ограниченного освещения (ФАР в среднем 35 мкмоль/м2с) особь «выбросила» зонтик, сформировала листовую поверхность с листовым индексом около 1.3. В конце периода  наблюдения на постепенно разрушающемся стеблекорне были обнаружены зачатки новых растений — физиологически активные боковые почки возобновления. При температуре 22 С интенсивность темнового дыхания боковых почек составила около 0.4 мгСО2/г сырой массы ч.

Вот такой диафильм про почки возобновления борщевика Сосновского . Спасибо что досмотрели до конца. Упомянутые выше работы проводили в рамках Проектов по изучению этого вида растения.