Abstract

A comparative analysis of the photosynthetic pigments content, frond anatomic structure and chloroplast ultrastructure in the various developmental phases of the sporophyte of the leptosporangial fern Dryopteris filix-mas (L.) Schott that belongs to the lower layer plants and grows in shade was carried out. Observations were conducted in the phase of an intensive growth (April), sori ripening (May), spores dissemination (June), summer vegetation (July) as well as vegetation completion and aboveground part die-off (October). The chlorophyll a and b content in fronds was found to increase during the first three phenological phases and reached its maximum in the phase of spores dissemination. A specific feature turned out to be a relatively high content of carotenoids in the first four phases of development. In the phase of vegetation completion and aboveground part die-off the pigments content in frond tissues significantly decreased. The pigments content in fronds of summer green fern D. filix-mas was lower than that of winter green fern Polystichum aculeatum (L.) Roth. The frond anatomic structure was studied by means of the scanning electron microscope using freeze-dried cross-sections. The frond parenchyma was found to be divided into palisade and spongy tissues. The chloroplast ultrastructure was studied using the transmission electron microscope. It was revealed that in the phase of sori ripening the frond mesophyll cells contained elongated lens-like chloroplasts with an electron-dense stroma, which had big starch grains and sometimes plastoglobules. In the parenchyma cells, chloroplasts are in close proximity to the plasmalemma. In the phase of vegetation completion and aboveground part die-off, chloroplasts in cells of the assimilating parenchyma showed a partial deformation in the stroma lamellae and emergence of numerous plastoglobules. The number of starch grains in plastids significantly reduced. The comparison analysis of the photosynthetic pigments composition and content and chloroplast ultrastructure in the various developmental phases of the sporophyte of the Dryopteris filix-mas indicated that the successful existence in shade conditions and changes in the temperature regime along with other features provide a specific structural-functional organization of the photosynthetic apparatus.

Highlights

  • Здійснено порівняльний аналіз вмісту фотосинтетичних пігментів, анатомічної будови вай і ультраструктури хлоропластів у клітинах паренхіми вай на різних фенологічних фазах розвитку спорофіту лептоспорангіатної папороті Dryopteris filix-mas (L.) Schott, котра належить до рослин нижнього ярусу і росте за умов затінення

  • Нові життєві стратегії сприяли поширенню цих рослин у більш посушливих екосистемах і навіть утворенню групи папоротей-ксерофітів [9]

  • Чітка диференціація паренхіми вай D. filix-mas на палісадну та губчасту тканини опосередковано засвідчила пристосованість виду до росту за умов як затінення, так і достатньо інтенсивного освітлення

Read more

Summary

Introduction

Здійснено порівняльний аналіз вмісту фотосинтетичних пігментів, анатомічної будови вай і ультраструктури хлоропластів у клітинах паренхіми вай на різних фенологічних фазах розвитку спорофіту лептоспорангіатної папороті Dryopteris filix-mas (L.) Schott, котра належить до рослин нижнього ярусу і росте за умов затінення. Спостереження проводили у фазах інтенсивного росту (квітень), дозрівання сорусів (травень), висівання спор (червень), літньої вегетації (липень) та завершення вегетації й відмирання надземної частини (жовтень). У фазі завершення вегетації та відмирання надземної частини вміст пігментів у тканинах вай суттєво зменшувався.

Results
Conclusion
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.