Сравнительная анатомо-морфологическая характеристика клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля у двух генотипов томата (Solanum lycopersicum L.) в условиях хлоридного засоления in vitro

Повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды относится к ключевым задачам современной сельскохозяйственной науки и производства. Томат ( Solanum lycopersicum L.) - культура, которая высокочувствительна к засолению. Понимание физиолого-биохимических и молекулярно-генетических адаптивных механизмов устойчивости растений томата к засолению как комплексного признака остается неотъемлемой составляющей многих фундаментальных исследований, результаты которых в последнее десятилетие все чаще находят практическое применение. Информация о влиянии хлорида натрия на мезоструктуру клеток различных тканей и органов у томата крайне ограничена. Целью настоящего исследования стало изучение мезоструктурной организации клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля двух хозяйственно ценных генотипов томата (селекционная линия ЯЛФ и сорт Рекордсмен), различающихся по солеустойчивости, в условиях хлоридного засоления in vitro. В эксперименте фрагменты асептических 10-12-суточных проростков томата с удаленными корнями переносили на агаризованную питательную среду Мурасиге-Скуга для индукции ризогенеза, которая содержала половинную концентрацию макро- и микросолей (1/2 МS), сахарозу (2 %) и 3-индолилмасляную кислоту (0,2 мг/л). В среду добавляли NaCl в концентрациях 0-250 мМ. На 8-е сут культивирования у укорененных проростков отбирали сегменты срединной части гипокотиля для проведения световой микроскопии. По результатам гистологического исследования были выявлены существенные различия между исследуемыми генотипами по размеру, а также форме эпидермальных и паренхимных клеток коры гипокотиля. Показано, что присутствие в среде ионов Na+ и Cl- значительно повлияло на размер межклетников в паренхиме коры гипокотиля, а также форму и площадь клеток эпидермиса и паренхимы у обоих генотипов томата. По сравнению с контролем (среда без добавления NaCl) достоверное уменьшение площади клеток эпидермиса (в 1,2 раза) и паренхимы коры (в 1,6 раза) гипокотиля у линии ЯЛФ наблюдалось уже в варианте 50 мМ NaCl. Уменьшение площади клеток этих типов тканей у сорта Рекордсмен происходило при большем содержании стрессового агента в питательной среде (100 и 150 мМ NaCl соответственно для клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля). При действии 250 мМ NaCl у линии ЯЛФ отмечалось резкое увеличение площади клеток в тканях обоих типов - до значений, которые существенно превышали таковые не только в других вариантах опыта, но и в контроле. Кроме того, в условиях сильного засоления у линии ЯЛФ происходило изменение формы клеток эпидермиса (они приобретали угловатые контуры) и паренхимы коры гипокотиля (сильное уплощение клеток). В отличие от линии ЯЛФ, у сорта Рекордсмен площадь эпидермальных и паренхимных клеток коры гипокотиля в условиях 0 и 250 мМ NaCl статистически значимо не различалась. Кардинальные различия между генотипами томата были установлены по площади межклеточного пространства в паренхимных клетках коры гипокотиля. В целом было установлено, что эпидермальные и паренхимные клетки гипокотиля томата сорта Рекордсмен менее чувствительны к присутствию в среде NaCl по сравнению с линией ЯЛФ. Выявленные изменения клеток по форме и размеру в этих типах тканей гипокотиля могут использоваться в качестве цитологических маркеров для сравнительной оценки генотипов томата по чувствительности и(или) устойчивости к засолению.