Gabriela Bejnarowicz
Magdalena Sworzeń
Karol Szurdak
Heteromorfizm pyłku Viola x wittrockiana i żywotność pyłku Viccia cracca
Część pierwsza: Heteromorfizm pyłku Viola x wittrockiana
Cel
Zbadanie heteromorfizmu pyłku w populacji bratków.
Wstęp
Heteromorficzna budowa ziaren pyłku jest częstym zjawiskiem u fiołków i bratków. Heteromorfizm ten polega na tym, że ziarna pyłku pochodzące od jednego osobnika różnią się od siebie kształtem i liczbą apertur. U Viola za wyjątkiem sekcji bratków heteromorfizm ziaren pyłku wzrasta wraz z ploidalnością roślin. Zwykle ziarna pyłku roślin z sekcji fiołków mają trzy lub cztery apertury, natomiast u bratków są to zwykle ziarna z czterema aperturami.
Metody
Pyłek pięciu kwiatów Viola x wittrockiana,z różnych osobników, zabarwiono acetokarminem i pod powiększeniem 400x zliczano, dla każdego kwiatu osobno, liczbę ziaren pyłku o określonej liczbie apertur (3-, 4-, 5-, 6-aperturowe). Wyliczono proporcję ziaren pyłku o określonej liczbie apertur. Dane zebrano w tabeli poniżej. Obliczono również średnią, odchylenie standardowe, minimalną i maksymalną proporcję ziaren o danej liczbie apertur. Kwiaty porównano przy użyciu analizy wariancji w programie Excel.
Wyniki
W żadnym z badanych kwiatów nie zaobserwowano pyłku o trzech aperturach, najwięcej ziaren pyłku miało pięć apertur (średnio 60%),często również można było zobaczyć ziarna o czterech aperturach (średnio 34%), natomiast z rzadka pojawiały się ziarna sześcioaperturowe (średnio 6%). Analiza wariancji nie wykazała istotnych różnic między kwiatami (F=0,032; p>0,99).
pyłek |
4-aperturowy |
5-aperturowy |
6-aperturowy |
kwiat 1 |
0,41 |
0,59 |
0,00 |
kwiat 2 |
0,17 |
0,58 |
0,25 |
kwiat 3 |
0,34 |
0,66 |
0,00 |
kwiat 4 |
0,44 |
0,52 |
0,04 |
kwiat 5 |
0,35 |
0,65 |
0,00 |
średnia |
0,34 |
0,60 |
0,06 |
SD |
0,11 |
0,06 |
0,11 |
min |
0,17 |
0,52 |
0,00 |
max |
0,44 |
0,66 |
0,25 |
Tabela1: Proporcja ziaren pyłku o określonej liczbie apertur dla poszczególnych kwiatów.
Dyskusja
Kwiaty nie wykazały znaczących różnic, można nawet powiedzieć, że praktycznie nie różniły się od siebie pod względem heteromorfizmu pyłku (p>0,99). Wynika to z faktu iż u bratków nie obserwuje się tak dużej zmienności w liczbie apertur, co u fiołków. Warto zauważyć, że przeważają ziarna pyłku o pięciu aperturach (średnio 60% wszystkich ziaren), co wynikać może z mieszańcowego pochodzenia gatunku. Ciekawy jest natomiast fakt, iż nie zaobserwowano ziaren o trzech aperturach, które są najczęstsze u fiołków. Pomimo bliskiego pokrewieństwa tych grup można między nimi zaobserwować takie różnice, dlatego można uznać w tym przypadku heteromorfizm pyłku za dobrą cechę diagnostyczną.
Część druga: Żywotność pyłku Viccia cracca
Cel
Porównanie żywotności pyłku z zanieczyszczonego środowiska z pyłkiem ze środowiska czystego oraz porównanie metod badania żywotności pyłku.
Wstęp
Żywotność pyłku jest jedną z najważniejszych cech przystosowawczych roślin. Zależy ona od bardzo wielu czynników między innymi od sposobu zapylania, morfologii ziaren pyłku, ploidalności, czy warunków środowiskowych. Ziarna pyłku z wieloma aperturami są zdolne do szybszego kiełkowania, lecz są mniej żywotne niż ziarna pyłku o małej liczbie apertur. Istnieje wiele testów badających żywotność pyłku najprostsze z nich to testy, w których wybarwiana jest cytoplazma ziaren pyłku: barwienie acetokarminem lub odczynnikiem Alexandra. Barwienia należą do pośrednich testów żywotności pyłku, bezpośrednio bada się ją obserwując odsetek kiełkujących łagiewek na znamieniu słupka. W niniejszym ćwiczeniu zbadano wpływ zanieczyszczenia na żywotność pyłku oraz różnice pomiędzy testami na żywotność.
Metody
Z utrwalonych roślin, pochodzących z dwóch środowisk (środowisko zanieczyszczone = Kampus, środowisko czyste = Ugorek), wykonano preparaty, w taki sposób, że z jednego kwiatu rozdzielono pyłek do dwóch barwień: acetokarminem i odczynnikiem Alexandra. Zliczono następnie liczbę żywych ziaren pyłku i martwych ziaren pyłku we wszystkich preparatach. Wyliczono proporcję ziaren pyłku żywotnych do wszystkich przeliczonych ziaren dla każdego środowiska i barwienia. Analizą wariancji sprawdzono różnice między środowiskami i testami na żywotność.
Wyniki
W kwiatach pochodzących z miejsc zanieczyszczonych znalazło się średnio tyle samo żywych co martwych ziaren, natomiast pyłek kwiatów ze stanowiska niezanieczyszczonego charakteryzował się ponad dwukrotnie większą liczbą ziaren żywotnych w stosunku do obumarłych. Różnice te okazały się jednak nieistotne statystycznie (ANOVA: F=18,51; p=0,14). Nie zaobserwowano również istotnego wpływu wykonanego barwienia na proporcję żywych ziaren pyłku (ANOVA: F=18,51; p=0,71).
proporcja żywych ziaren |
||
Barwienie |
kampus |
ugorek |
Acetokarmin |
0,32 |
0,70 |
Alexander |
0,60 |
0,68 |
Średnia |
0,46 |
0,69 |
Tabela2: Proporcja żywych ziaren pyłku z poszczególnych stanowisk.
Dyskusja
Nie udało się stwierdzić zależności między zanieczyszczeniem środowiska a żywotnością pyłku, co może wiązać się z dostosowaniem roślin do poszczególnych miejsc, aczkolwiek ponieważ prawdopodobieństwo błędu jest niewielkie (p=0,14), można na tej podstawie wnioskować, że próba nie była wystarczająco duża. Przypuszczamy, że powtarzając kilkakrotnie zliczanie żywotnych i martwych ziaren pyłku z różnych kwiatów, można by wykazać związek między środowiskiem a żywotnością pyłku Viccia cracca. Podczas liczenia ziaren pyłku zaobserwowano różnice między preparatami barwionymi acetokarminem i odczynnikiem Alexandra, jednak były one na tyle niewielkie, że test statystyczny nie wykazał ich istotności. W związku z tym można uznać, że oba testy na żywotność mają podobną efektywność.