Biológiatanár

1. ábra: Nárcisz (Fotó: Kriska György)

A nárciszfajok nagyrészt Eurázsia és Észak-Afrika szubtrópusi, ritkábban Eurázsia mérsékelt övi területein őshonosak (1. ábra). Különös módon Európán belül Magyarországon található a legnagyobb összefüggő, 13 hektáros nárciszmező. A Duna-Dráva Nemzeti Park védett területe egy Somogy Vármegyei falutól, Babócsától mintegy másfél kilométerre található.

A nárciszfajok túlnyomórészt tavasszal nyíló évelő hagymás növények. A mérgező növény keskeny, megnyúlt leveleik a hagymából nőnek ki a levéltelen szárral együtt.

2. ábra: Nárcisz szár keresztmetszetének részlete fénymikroszkópban (Fotó: Kriska György)

A szár keresztmetszetén fénymikroszkóppal vizsgálva felismerhetők a szórtan elhelyezkedő edénynyalábok keresztmetszetei és a kéregparenchimában felhalmozódó tűalakú kalcium-oxalát zárványok. Az egyrétegű epidermisz alatt zöldszíntestekkel telt parenchima sejtek rétegét, fotoszintetizáló, vagy táplálékkészítő alapszövetet (klorenchima) találunk (2. ábra).

3. ábra: Nárcisz epidermisz nyúzat kisnagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

A levelek tövénél könnyen leválaszthatjuk az epidermiszt, amit lenyúzva vizsgálhatunk fénymikroszkóppal. Az epidermisz alapsejtjei rövidek és hosszúak lehetnek, a melléksejtek nélküli gázcserenyílások egy-egy hosszú alapsejt között láthatók (3-4. ábrák).

4. ábra: Nárcisz epidermisz nyúzat erősebb nagyítású fénymikroszkópos képei (Fotó: Kriska György)

Az epidermisz sejtek sejtnedvvel telt sejtürege (központi vakuólum) nagy. A sejtnedvvel telt sejtüreg gyakran olyan terjedelmes méretűvé válik, hogy a sejtplazma csupán egy sejtplazmatömlőt képez a sejtfal alatt. Erről akár mi magunk is meggyőződhetünk a nárcisz epidermisz nyúzat vizsgálatával.

5. ábra: Neutrálvörös-oldattal megfestett nárcisz epidermisz nyúzat fénymikroszkópos képei. A narancssárgás részeken sérült sejtek láthatók, amelyek nem adják a várt reakciót (Fotó: Kriska György)

Nárcisz leveléből készítsünk nyúzatot, majd ezt helyezzük 1-2 percre 1%-os vizes neutrálvörös-oldatba! A bőrszövet darabkákat öblítsük át csapvízzel, majd a nyúzatot bonctű segítségével terítsük szét egy tárgylemezen, majd vizet cseppentve rá fedjük le! A mikroszkóp látóterében keressük meg a lilás-pirosra festődött sejtnedvvel telt sejtüreget és a világos sejtplazmát! A központi vakuólum savas kémhatású oldata rózsaszínűre festődik a neutrálvörös-oldattal, így fénymikroszkóp alatt vizsgálva a sejtekben megkülönböztethetővé válik egymástól a sejtplazma és a sejtnedvvel telt sejtüreg (5-6. ábrák).

A nyúzat jelentős részén olyan sérült sejtek figyelhetők meg, amelyek sejtüregéből eltávozott a folyadék, így a sejten belül a zsugorodott sejtplazmát figyelhetjük meg. Ezért a neutrálvörössel történt festés megfigyeléséhez olyan részt keressünk, ahol ép epidermisz sejtek láthatók.

6. ábra: Neutrálvörös-oldattal megfestett nárcisz epidermisz nyúzat fénymikroszkópos képei (Fotó: Kriska György)

Az üreges szár végéhez rövid kocsánnyal kapcsolódik a nárcisz virága (7. ábra). A bimbót hártyás buroklevél fedi, ami később a virág alatt is megfigyelhető. A virágtakarót alkotó, két körben álló 3-3 lepellevél lepelcsővé forrt össze. Ennek csúcsi részén különül el a szirmoknak tűnő 3-3 lepelcimpa. A nárciszvirág jellegzetessége a melléklepel vagy korona, ami a lepelcső torkából kiálló lepelfüggelék. A porzók és a termő a lepelcsövön belül elrejtve található. A nárcisz bibéje osztatlan. Alsó állású magházban gömbölyded, háromszögletű toktermés fejlődik, melyben kevés gömbölyű mag található.

7. ábra: A nárcisz virágának felépítése (Fotó: Kriska György)

A nárcisz beporzásakor a virágporszem (pollen) eljut a bibére. A pollenszem megtapadását a felületén kialakuló mikroszkopikus méretű tüskék és egyéb kiemelkedések (papillák), valamint a bibe ragacsos felülete teszi lehetővé (8. ábra). Vágjuk le a virág bibéjét és tárgylemezre helyezve finoman nyomjuk szét fedőlemezzel, majd vizsgáljuk meg fénymikroszkóppal!

8. ábra: Nárcisz bibéje fénymikroszkóp alatt. A bibe felületén jól megfigyelhetők a pollen megtapadását segítő felületnövelő papillák (Fotó: Kriska György)

A megtermékenyítés első lépéseként a pollenben található sejt ketté osztódik vegetatív és generatív sejtre. A vegetatív sejt pollentömlőt hajt, a magházban fejlődő magkezdemény felé, amelynek embriózsákjában megy végbe a megtermékenyítés a pollentömlőben kialakuló hímivarsejtek közreműködésével. Ez utóbbiak a generatív sejt ketté osztódásával jönnek létre.

9. ábra: Nárcisz pollentömlőképzés fénymikroszkóppal vizsgálva (Fotó: Kriska György)

Pollentömlő fejlődését mesterségesen is előidézhetjük. A pollentömlő hajtatás hivatalos receptjeiben 1-től 20 tömegszázalékig adják meg a lehetséges szacharóz koncentrációt és általában hígítási sorozatok alkalmazását javasolják a hatékony cukorkoncentráció megállapítására. Emellett megadják a hajtató oldat ideális ásványisó összetételét is. Ennek beállítására a szakirodalom a következőket javasolja: Ezt az oldatot frissen kell elkészíteni, közvetlenül a felhasználás előtt. Egy liter elkészítéséhez 0,417 g kalcium-nitrátot, 0,200 g bórsavat, 0,101 g kálium-nitrátot, 0,217 g magnézium-szulfátot és 3,5 cm³ 1,0 M-os ammónium-hidroxid oldatot kell vízben feloldanunk. A szacharózoldattal összekeverve az ásványi sók oldatát a közeg pH-értéke 8,8 legyen.

Igen kicsi az esély, hogy egy közoktatási intézményben vállalkozzon bárki is a fenti oldat elkészítésére, ezért az alábbiakban egy olyan kipróbált módszert javaslok, amihez csupán két anyagra van szükségünk, amiket nem kell mérleggel kimérnünk.

Egy csapott kévéskanálnyi szacharózt (kristálycukor) és egy púposkanálnyi zselatint keverjünk el 1 dl csapvízben. A zselatin nem fog teljesen feloldódni az oldatban, de így is kellőképpen viszkózus lesz az oldatunk egy függőcseppes vizsgálat elvégzéséhez.

1-2 perces kevergetés után a cukros zselaninoldat tisztájából egy cseppet helyezzünk fedőlemezre, majd szórjunk rá virágport. Ezután a megfordított fedőlemezt helyezzük rá egy tárgylemezen vizes papírvatta, vagy papírzsebkendő csíkokból kialakított keretre, mely megakadályozza, hogy a függő csepp hozzáérjen a tárgylemezhez. Még egyszerűbb, ha műanyagszivacsból kivágott csíkokból alakítjuk ki a fedőlemez támasztékát. Elegendő két oldalán alátámasztanunk a fedőlemezt a vizes szivaccsal, mert már ez is képes biztosítani a kísérlethez szükséges párás közeget, aminek köszönhetően nem fog beszáradni a függőcseppünk. Mikroszkóp alatt a tömlőnövekedést folyamatosan megfigyelhetjük (9-11. ábrák).

10. ábra: A képen kék nyilacskák jelölik azokat a pollenszemeket, amelyeknél megkezdődött a tömlőképzés (Fotó: Kriska György)

Ha már több pollentömlő kifejlődött, akkor metilzölddel megfestve fedőlemezzel lefedve vizsgálhatjuk tovább a készítményt (12. ábra).

11. ábra: Előrehaladott pollentömlő képződés (Fotó: Kriska György)

12. ábra: Metilzölddel megfestett készítmény (Fotó: Kriska György)

A pollentömlő képzésről érdemes mikroszkópos filmfelvételt is készítenünk. Ha ezt tízszeresére felgyorsítjuk, akkor érezékelhetőbbé válik a különös jelenség.

Nárcisz pollentömlők képződése tízszeres sebességű, fénymikroszkópos videofelvételen

A vizsgálat tulipán virágporszemekkel is működik, de itt kevesebb kristálycukrot kell adnunk az oldathoz, mert a töményebb oldatban szétesnek a pollensejtek.

Irodalom

Kriska Gy. (2011) Biológia érettségire felkészítő. Fotoszintetizáló szervezetek I. Nemzeti Tankönyvkiadó, 160. o. + DVD

Kriska Gy. (2012) Biológia érettségire felkészítő. Fotoszintetizáló szervezetek II. Nemzeti Tankönyvkiadó, 203. o. + DVD

Uherkovics Gábor (1951): Növényélettani gyakorlatok és kísérletek. Szocialista nevelés könyvtára 41. szám, Közoktatásügyi Kiadóvállalat, 208. o.

TODÁSELLENŐRZŐ FELADATOK