Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 230 с углубленным изучением химии и биологии Исследовательская работа на тему: «ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ ПЫЛЬЦЫ НЕКОТОРЫХ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ» Работу выполнила: Зимарева Елена 10 кл Научный руководитель работы: Румянцева Татьяна Николаевна Цель работы: Выявить особенности прорастания пыльцы Отд. Покрытосеменных (рис. 1.) в различных химических средах (в условиях наличия и отсутствия ионов кальция). Рис.1. Пыльники тычинок Актуальность работы: Образование стерильной и фертильной пыльцы (рис. 2.) покрытосеменных растений является первой причиной снижения урожайности важных агротехнических сельскохозяйственных культур. Почему это происходит и как этого можно избежать? Рис.2.Фертильное и 2 стерильных пыльцевых зерна (обозначенны стрелочками). В задачи работы входило: • исследовать прорастание пыльцы в среде с кальцием • выяснить возможности прорастания пыльцы в бескальциевой питательной среде • измерить скорость роста пыльцевых зерен. Материалы и Методы. Растительный материал. Объектами исследования являлись пыльцевые зерна растнений лилии ( Lilium sp.) (рис. 3), лилейника (Hemerocallis sp.) (рис. 4) и гладиолуса (Gladiolus sp.) (рис.5). Рис. 3. Лилия ( Lilium sp.) Рис. 4. Лилейник (Hemerocallis sp.) Рис. 5. Гладиолус (Gladiolus sp.) Проращивание пыльцы. Проращивание пыльцевых зёрен осуществляли в специальных камерах, собранных самостоятельно для этой цели (рис. 6). Наблюдение за прорастанием пыльцы осуществляли в микроскоп, на предметный столик которого укладывали камеру с прорастающей пыльцой (рис. 7). Рис. 6. Пыльцевая камера Рис. 7. Микроскоп с установленной камерой для проращивания Проращивание пыльцы. Проращивание осуществляли в слудующем растворе (рис.8) : 10% сахароза, борная кислота H3BO3 ( 10 мг/л), нитрат кальция Ca(NO3)2 ( 300 мг/л), сульфат магния MgSO4 ( 200мг/л), нитрат калия KNO3 ( 100 мг/л). Рис. 8. Раствор для проращивания Проращивание пыльцы. Наблюдения проводили с помощью микроскопа, снабженного фотонасадкой. Работа выполнена на кафедрах физиологии и биохимии растений и ботаники биолого-почвенного факультета Санкт-Петербургского Государственного Университета. Результаты и обсуждение. Пыльцевые зёрна лилии и гладиолуса проростали не массово, что видно на фотографиях (рис. 9). Рис. 9. Прорастание пыльцевых зёрен гладиолуса (слева) и лилии (справа). Пыльцевые зёрна лилейника проростали интенсивно практически все (рис.10). Рис. 10. Прорастание пыльцевого зерна лилейника. Результаты и обсуждения. На рисунке (рис. 11) представлены фотографии, сделанные через 60 минут после начала прорастания каждой пыльцевой трубки. С помощью микрометра нам удалось измерить скорость роста и она приведена в таблице (табл. 1). Рис. 11. Прорастание пыльцевых зёрен гладиолуса (слева) и лилии( в центре) и лилейника (справа) за 1 час после начала прорастания. Результаты и обсуждение. Следует отметить, что выведение ионов кальция из среды проростания приводила к полной остановке роста пыльцевых трубок – проростание не начиналось у гладиолуса и лилии. Однако, пыльцевые зёрна лилейника прорастание начинали и достаточно быстро их пыльцевые трубки лопались (рис. 12). Рис. 12. Взрыв пыльцевой трубки лилейника. Выводы. 1. 2. 3. В питательной среде, не содержащей кальция, прорастания пыльцевого зерна либо не происходит, либо происходит с нарушениями. Пыльцевые зёрна растений начинают прорастать через различное количество времени, после инициации этого процесса. Скорость прорастания пыльцевых зёрен растений различается и определяется особенностями самого растения. Особая благодарность: ассистенту кафедры ботаники Смирнову Павлу Дмитриевичу за помощь в подготовке фотоматериала, старшему преподавателю кафедры биофизики Ласточкину Виктору Валерьевичу и Румянцевой Татьяне Николаевне учителю биологии и научному руководителю работы за помощь в подборке и подготовке материала.