A pillangósvirágúak családjába tartozó borsó az emberiség egyik legrégibb tápláléknövénye. Hüvelytermésben fejlődő magja fontos növényi fehérjeforrás. Időszámításunk előtt 4–5000 évvel már termesztették Közép-Ázsiában.
Fejlődő borsónövény (Fotó: Kriska György)
Gyökere mélyre hatoló, oldalgyökerein gyökérgümőket figyelhetünk meg, melyekben nitrogéngyűjtő baktériumok élnek. Hajtása felálló vagy elfekvő. Szárán párosan szárnyasan összetett levelek fejlődnek, melyek levélkacsban végződnek. A levelek hamvasak és tövükben két széles pálhalevél fejlődik. Fehér virágai magánosak vagy kevés tagú fürtben nyílnak áprilistól júliusig.
A gyökércsúcs felett, a felszívási zónában készült keresztmetszeten festés nélkül is jól felismerhető a jellegzetes szövettani szerkezet.
Borsó gyökér felszívási zónájának keresztmetszete a kéreggel és gyökérszőrökkel. Fénymikroszkópos kép (Fotó: Kriska György)
Megfigyelhetjük az egysejtű gyökérszőröket képző rizodermiszt és alatta a vastag kéregparenchimát, melyet keményítőszemcsékkel telt kerekded, gyakran sarkos sejtfalvastagodással rendelkező sejtek alkotnak.
Borsó gyökér felszívási zónájának keresztmetszete. Fénymikroszkópos kép (Fotó: Kriska György)
A kéreg legbelső sejtsora a Caspary-csíkos endodermisz, ami alatt a központi henger külső sejtsora a perikambium helyezkedik el. A központi hengerben felváltva helyezkednek el a fa- és háncsnyalábok, 3-3, vagy 4-4 darab.
A felszívási zóna feletti gyökérrésznél készített metszeten már a másodlagosan vastagodó gyökér szerkezetét vizsgálhatjuk meg fénymikroszkóppal. A keresztmetszeten a toluidinkékkel történő megfestés miatt jól felismerhetők az egyes részek.
Másodlagosan vastagodott borsó gyökér keresztmetszete. Fénymikroszkópos kép (Fotó: Kriska György)
A másodlagos vastagodás első lépését a hullámos kambium kialakulása jelenti. Ez a fanyaláboktól kifelé eső perikambiumrészekből és a háncsnyalábokat belülről szegélyező bélparenchimasejtekből alakul ki. Az így létrejött szerkezetben az elsődleges háncsnyalábok (világoskék) a kambiumgyűrű külső, míg az elsődleges fanyalábok (sötétkék) a belső oldalán helyezkednek el. A hullámos kambium összefüggő gyűrűben, vagy nyalábos szerkezetben befelé faelemeket (másodlagos faszövet), míg kifelé háncselemeket (másodlagos háncsszövet) képez. A kambium egyenlőtlen faelemképzése miatt az eredetileg hullámos kambium később kör alakúvá válik.
A gyökér vastagodása során az elsődleges fanyalábok továbbra is felismerhetők a központi henger középső részén, míg az elsődleges háncsnyalábokat a másodlagos háncsszövet tolja kifelé.
Borsógyökér gyökérgümőkkel (Fotó: Kriska György)
A gyökér felszívási zónájában sejtburjánzással kialakult gömbszerű képződmények a gyökérgümők, melyek sejtjeiben nitrogénkötő baktériumok élnek a borsóval szimbiózisban. A baktériumok a levegő nitrogén molekuláit ammóniává redukálják, amit már a gazdanövény is tud hasznosítani. Ezért a növény nitrogén anyagcseréje a továbbiakban már nem függ a talaj nitrogén tartalmától, míg a baktérium tápanyagokhoz jut a növénytől. A megkötött nitrogén nagyrésze a pillangós gazdanövény testébe épül be és mintegy tizede kerül a talajba. A bioszféra nitrogén körforgalmában is alapvető folyamatban becslések szerint évente mintegy 35 millió tonna légköri nitrogént kötnek meg a pillangósok gyökérgumóiban élő nitrogénkötő baktériumok.
A gyökérből érdemes a gyökérgümők kapcsolódásánál is keresztmetszetet készítenünk. Ezen jól megfigyelhető a gyökérgümő kapcsolódása a gyökérhez és jellegzetes szerkezete.
Gyökér és a hozzákapcsolódó gyökérgümő metszete. Fénymikroszkópos képek (Fotó: Kriska György)
A nitrogénkötő baktériumok egy membránnal körülvett térben élnek, amit sárgás-vöröses leghemoglobin gyűrű vesz körül. A gyökérgümő fehérjéinek 25-30%-át adó leghemoglobin a vérünkben található hemoglobinnál is gyorsabb és erősebb oxigénkötésre képes. Így a baktériumok anaerob körülmények közé kerülnek, ahol a nitrogén kötő nitrogenáz enzimük képes a légköri nitrogént ammóniává redukálni.
Gyakorló feladatok
Irodalom
Bóka K., Jakucs E., Kristóf Z., Vági P. (2005) Növényszervezettani gyakorlatok I. Nemzeti Tankönyvkiadó, 201. o.
Kriska Gy. (2011) Biológia érettségire felkészítő. Fotoszintetizáló szervezetek I. Nemzeti Tankönyvkiadó, 160. o. + DVD
Sárkány S., Szalai I. (1966) Növénytani praktikum I. Nővényszervezettani gyakorlatok. Tankönyvkiadó, Budapest, 708. o.
Tuba Z., Szerdahelyi T., Engloner A., Nagy J. (2007) Botanika I. Sejttan, szövettan, alaktan. Nemzeti Tankönyvkiadó, 378. o.
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
