- Történelem
- Mikroszkópia és alkalmazása növényi anatómiában
- Mit tanulmányoz a növény anatómiája?
- Módszerek és technikák
- Rögzítés
- Kiszáradás
- Szövet beszűrődése / beágyazása a paraffinba
- Microtomy
- Festési
- Hisztokémiai vizsgálatok
- Irodalom
A növények anatómiája szigorú értelemben a növényi szövetek sokféle tanulmányozásának alapvető alapja, mivel nagy jelentőségű eszköz a botanikában és általában a biológiai tudományokban. Ez a tudományág elsősorban a szövetek celluláris vizsgálatára összpontosít mikroszkópos vizsgálattal az eredetüktől a fejlődéséig.
A növényi embriológia és a palinológia területén együtt vizsgált összes szaporító szövetet gyakran kizárják. A sejtek egymásba rakásának és elrendezésének módja nagy jelentőséggel bír a növényi anatómia szempontjából.

Forrás: pixabay.com
A növény anatómiája szorosan kapcsolódik más területekhez, például a növények élettanához és morfológiájához. A legtöbb esetben a növénycsoportok között megfigyelt tulajdonságok különböznek egymástól, és filogenetikai kapcsolatok kialakítására használják.
Történelem
Kezdetében a növényi anatómia magában foglalta a növények morfológiájának és külső tulajdonságainak tanulmányozását is. A huszadik század közepe óta az anatómiai vizsgálatok kizárólag a belső szervek és a belső szövetek vizsgálatára korlátozódtak, a morfológia külön tudományág.
A mikroszkóp segítségével végzett növény-anatómiával és botanikával kapcsolatos első munkák Malpighi Marcello és Nehemiah Grew munkájának eredményei. 1675-re Malpighi közzétette az Anatome plantarum című munkáját, ahol illusztrációkkal ismerteti néhány növényszerkezetet, például a levelek sztómáját.
A maga részéről 1682-re Grew kiadott egy munkát, amely nagyon megbízható növényi szövetekkel készült illusztrációkkal mutatta be megfigyeléseinek pontosságát. Ez a munka a növények anatómiája volt.
Az 1960-as évektől kezdve a mikroszkópia fejlődése jelentős előrelépést jelentett a növényi anatómia minden területén.
Mikroszkópia és alkalmazása növényi anatómiában
A növényi struktúrák vizsgálata olyan fejleményekkel járt, amelyek szorosan kapcsolódnak a mikroszkópia létrehozásához és fejlődéséhez. A mikroszkópok a 17. században való feltalálásuk óta intellektuális eszközré fejlődtek, amely a biológiai tudomány számos területét alakította ki.
A botanika, különösen az anatómiai tanulmányok során, a mikroszkópia fejlődésének egyik elsődleges területe volt. A kísérleti kutatókat, Robert Hooke-t és Leeuwenhoek-et elismerték közül azok közül, akik a 17. század során mikroszkóposan megfigyelték és leírják a különféle szerkezeteket.
Malpighi és Grew munkájában a mikroszkópia alapvető szerepet játszott, lehetővé téve e két értékes botanikai mű kidolgozását, és a 17. század fontos tudósává tette a növényi anatómia és a botanikai mikrográfia úttörőit.
Azóta a növényi anatómia tanulmányozását a mikroszkóppal együtt fejlesztették ki. Ez utóbbi az ember tudásigényeinek megfelelően alakult.
A mikroszkópia jelenleg nélkülözhetetlen eszköz a növények szerkezetének tanulmányozásában, ahol az egyszerű nagyítóüvegektől a fejlett technológiájú elektronmikroszkópokig alkalmazzák.
Mit tanulmányoz a növény anatómiája?
A növény anatómiája felelős az összes, a növényekben található szövetek és szervezeti formák vizsgálatáért. Ez azt jelzi, hogy kiértékeli mind a szöveteket, mind a belső sejtszervezetet, valamint a külső struktúrák tanulmányozását.
Az értékelt szerkezetek között szerepelnek a következők: levelek, szárak, ugatások, gyökerek, szár- és gyökércsúcsok, merisztémák és szövetek a sejtek differenciálódása után, a sejtek elrendezése többek között a szervekben.
Módszerek és technikák
A növények anatómiájának tanulmányozására alkalmazott technikák nagyon változatosak. Mindegyik a vizsgált szövettől vagy szervtől függ.
Általában véve a mikroszkópos vizsgálatokhoz szükséges állandó készítmények elengedhetetlenek elemi információforrásként mind a kutatásban, mind az oktatásban. A különböző anatómiai szövetek mintáinak rögzítéséhez azonban alapvető technikák sorozatát kell végrehajtani a későbbi megfigyelésükhöz.
Ez utóbbiakat alkalmazzák, mivel a szöveteket és alkotóelemeiket közvetlen megfigyelésekkel nehéz megkülönböztetni.
Az összes növény azonos alap-, dermális, alap- és érrendszeri szövetekből áll. Ezekben a szövetekben a sejtek szerveződésének módja jelentősen eltér a növények között, ezért a feldolgozásuk anatómiai módszerei eltérőek.
Általában a vizsgált növényi anyagnak meg kell felelnie bizonyos tulajdonságoknak, például annak, hogy a szerkezetek teljesen egészségesek és fejlett. Ezen túlmenően nem lehetnek külső vagy belső szerkezeti károsodásuk, és elszíneződésük jellemző a vizsgált fajokra, és a minta, amelyből a mintákat veszik, reprezentatív.
Rögzítés
A rögzítési folyamat célja a szövetek és morfológiai tulajdonságaik lehető legszorosabb megőrzése, mint a szövetek életében. Ez fizikai vagy kémiai rögzítőszerekkel is elérhető. A legszélesebb körben alkalmazott egyszerű rögzítőszereket, például etanolt, metanolt vagy acetont, amelyek dehidráció útján rögzülnek.
Nagyon jól működnek kis mintáknál, és megőrizhetik még a szövetek pigmentációját. Aldehidek, például formaldehid, glutaraldehid és akrolein is felhasználhatók. Egyéb koaguláló rögzítőszerek az etanol, pikrinsav, higany-klorid és króm-trioxid.
Rögzítő keverékeket is használnak, amelyek közül több mint 2000 közzétett recept van, amelyek közül a leggyakoribb az FAA, krómsavval történő rögzítőszerek, Farmer és Carnoy keverékek.
Mindig ezen folyamat során különös figyelmet kell fordítani a rögzítési időre és a hőmérsékletre, amelyen elvégzik, mivel az olyan folyamatok, mint például az autolízis felgyorsíthatók.
Ezért azt javasoljuk, hogy alacsony hőmérsékleten és a szövet fiziológiájához közeli pH-n végezzék el annak elkerülése érdekében, hogy a szövetekben olyan tárgyak alakuljanak ki, amelyek anatómiai téves értelmezéshez vezetnek.
Kiszáradás
Ez a korábban rögzített növényi szövetek víztartalmának kiküszöböléséből áll. Ezt gyakran növekvő dehidratáló szerek gradiensével hajtják végre, amelyek paraffin oldószerek lehetnek vagy nem, a paraffin pedig az egyik fő szer, amelyet tartalmaz.
A paraffin oldószeres dehidrációját főként etanollal végezzük, 30, 50, 70 és 95% sorozatban.
Ezt az eljárást követően a szöveteket egy paraffin oldószerrel dehidratáló szerre visszük át. Ezek a szerek általában áttetszővé teszik a szöveteket. A leggyakoribb szerek a xilol és a kloroform. Ezen reagensekhez koncentrációs sorozatot is alkalmaznak.
Szövet beszűrődése / beágyazása a paraffinba
Ezt a műveletet annak érdekében hajtjuk végre, hogy a dehidrációs közeget lecseréljük az infiltráció / zárvány közegre. Ez a szövetnek elegendő merevséget biztosít a vékony és szilárd vágásokhoz, mivel a szövetek és az üregek átmenetileg megkeményednek. A legszélesebb körben alkalmazott anyag a szövettani paraffin.
Microtomy
A paraffinblokkokba bevont mintákat mikrotom segítségével szétválasztjuk, ezáltal a vágások elég vékonyak lehetnek ahhoz, hogy mikroszkóp alatt megfigyelhetők legyenek. Az összes morfológiai szerkezet megőrződik a vágás után oly módon, hogy megkönnyítsék a szövet tanulmányozását.
Általában a vágások vastagsága 1 - 30 mikron. Különböző típusú mikrotomok vannak, amelyeket gyakran használnak, beleértve az asztali mikrotómot, fagyasztást, kriosztátot, csúszó forgatást és az ultramikrotomot. Néhányuk speciális gyémánt- vagy üveglapáttal.
Festési
A szövettani metszeteket megfestettük, hogy megkönnyítsük a különféle sejtkomponensek megfigyelését és elemzését.
A színezőanyagokat és a festési technikákat alkalmazzák attól függően, hogy mely szerkezeteket kell megfigyelni könnyebben. A botanikában leggyakrabban használt színezékek a következők: szafranin "O", gyors zöld FCF, hematoxilin, Narancssárga G, anilinkék és toluidinkék. Az egyik vagy másik festék megválasztása a festék ionos affinitásától függ a festendő szerkezettel.
Kontrasztfoltok, például a szafranin "O" és a gyorsan zöld FCF kombinációja szintén használható. A szafranin vörösre vágja, élesített falakat, nukleolokat, kromatint és kondenzált tanninokat, valamint szuperint vörösesbarna színűre festi. Míg az FCF foltok, a cellulózfalak kékesnek és halvány zöld színűnek tűnnek a citoplazmában.
Másrészt a toluidinkékkel festett szövetek sötétkék / vöröses és világoskék / rózsaszínűek.
Hisztokémiai vizsgálatok
A hisztokémiai tesztekkel fel lehet tárni a vizsgált szövetben található molekulákat vagy molekulák családjait, és "in situ" megítélni a szövet eloszlását.
Ezeket a teszteket kémiai reakciókkal végezhetjük a szabad vagy konjugált szénhidrátok kimutatására, és enzimatikus hisztokémiai tesztek felhasználásával, amelyekben a sejtek enzimatikus aktivitását még a szövet kémiai rögzítése után is kimutathatjuk.
A technikák e készletének végterméke a mikroszkópos eszközökkel készített szövettani szakasz értékelésével ér véget. Optikai vagy elektronikus mikroszkópok is használhatók, akár szkennelés, akár átvitel céljából. Ezeknek a karaktereknek a száma nagyon kicsi (ultrastrukturális vagy mikromorfológiai).
Más technikák magukban foglalják a növényi szövetek macerálását az alkotóelemek elválasztására és külön-külön történő megfigyelésére. Erre példa lehet olyan szövetek, mint például a fa mázolása, amely megkönnyíti a légcső elemek és más struktúrák megfigyelését, és ezek részletes elemzését.
Irodalom
- Beck, CB (2010). Bevezetés a növény szerkezetéhez és fejlődéséhez: a növény anatómiája a huszonegyedik században. Cambridge University Press.
- Blanco, Kalifornia (Szerkesztés). (2004). A penge: külső morfológia és anatómia. Nacida Del. Litoral.
- Megías, M., Molist, P. és Pombal, M. (2017). Állati és növényi szövettani atlasz. Növényi szövetek. Funkcionális Biológiai és Egészségtudományi Tanszék. Vigo Biológiai Kar. Spanyolország. 12pp.
- Osorio, JJ (2003). A botanikára alkalmazott mikroszkópia. Elméleti-gyakorlati kurzus. Biológiai Tudományok Akadémiai Osztálya. A Tabasco Autonóm Juárez Egyetem.
- Raven, PH, Evert, RF és Eichhorn, SE (1992). Növénybiológia (2. kötet). Megfordítottam.
- Sandoval, E. (2005). A növény anatómiájának tanulmányozására alkalmazott technikák (38. kötet). UNAM.
