نگاهی دیگر... به : کشاورزی... بیوتکنولوژی... باغبانی و... مهندسی فیزیولوژی و اصلاح درختان میوه......
تاریخ : یکشنبه یکم تیر 1393
نویسنده : مهدی محرابی (خاکی)

گیاه شناسی در کشاورزی

گیاه شناسی شاخه ای از زیست شناسی است که با گیاهان سروکار دارد. که چند نوع گیاه وجود دارند؟ چگونه زندگی و رشد می کنند. چه طور نسبت به محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند نسبت به چه امراضی حساس هستند و مهمتر از همه آنکه به چه نحوی گیاهان در زندگی روزمره ما تاثیر می گذارند. مطالعه بیشتر دید روشن تری نسبت به وابستگی انسان به گیاهان و تاثیر زیادی که آنها در منشا و پیشرفت تمدن داشته اند به دست می دهد. و به مطالعه علمی گیاهان می پردازد. بطور قراردادی ، گیاه شناسان به بررسی کلیه موجودات زنده ای که عموما جزء گونه های حیوانات محسوب نمی شوند می پردازند، یعنی موجودات زنده ای که ثابت بوده یـا به پایه ای متصلند، هدف بررسی گیاه شناسان هستند.بنابراین پیشرفتهای حاصل در دانش اقسام گوناگون حیات موجب ایجاد حوزه های دیگر مطالعات تخصصی ، جدا از گیاه شناسی برای این موجودات "شبیه گیاه" شده است. امروزه رشته ای به نام قارچ شناسی به مطالعه قارچها ، میکروبیولوژی به بررسی ویروسها و باکتریها و رشته جلبک شناسی به بررسی جلبکهـــــا می پردازد. امروزه موجودات زنده جزء این سه گروه (بیشتر قارچها ، جلبکها و میکروبها) دیگر در قلمرو گیاهان ، مورد بررسی قرار نمی گیرند اما هنوز هم توجه گیاهان شناسان به آنها معطوف می باشد.

● تاریخچه

در بین کارهای آغازین مربوط به گیاه شناسی که تقریبا ۳۰۰ سال قبل بعد از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تاثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه شناسی داشته اند. Dioscorides نویسنده رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می دهد.

Robert Hooke در سال ۱۶۶۵ با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی ، سلول را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت : من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند. این روزنه ها یا سلولها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی ، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسند گان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می کرد.

● نخستین گیاهان در زندگی بشر

گیاهان نه فقط برای ما غذا ، لباس و مسکن تهیه می کنند، بلکه هوایی را که تنفس می کنیم از اکسیژن ، که بدون آن زندگی ممکن نیست محیا می سازند. بعضی از گیاهان نظیر باکتریها موجب ایجاد امراض مهمی برای انسان و حیوانات می شوند. اما در عین حال آنتی بیوتیک ها ، نظیر پنی سیلین و دیگر داروهایی که از گیاهان بدست می آیند به جلوگیری از انتشار یافتن این امراض کمک می نمایند. گیاهان برای بکار افتادن کارخانه ها نیرو تهیه می کنند و در بیشتر موارد ، مواد خام نظیر پنبه ، روغنها ، چربیها ، مومها ، لاستیک و چوب تولید می نمایند که در ساخت فرآورده های آنها بکار می روند.

اکثر کارگران جهان بوسیله کار با گیاهان و فرآورده های گیاهی افراد معاش می کنند. از ابتدای تاریخ ، گیاهان به دفع نیازهای بشر کمک کرده و موجب پیشرفتش گریده است. احتمالا یکی از مهمترین اتفاقات در تاریخ تمدن کشف این پدیده بود که بذرهایی که به داخل خاک می افتند رشد کرده ، گیاهان غذا دهنده را تولید می کنند. این انسان را ملزم به ماندن در یک محل به قدر کافی طولانی ، می کرد تا محصولاتی زراعی را برداشت کند و در تشکیل گروههای اجتماعی که به نوبه خود منجر به تقسیم کار می شد و منشا تجارت بود نقش مهمی را ایفا کند.

● زیست گیاهی پایه چه علومی است؟

دانش عمومی از اشیایی که چنان قسمت بزرگی از محیط ما را تشکیل می دهند و نقش چنان برجسته ای در زندگی ما ایفا می نمایند تا حد یک آموزش وسیع ضروری است. برای دانشجویان کشاورزی ، بیولوژی ، جنگلداری و منابع طبیعی بطور کلی زیست گیاهی پایه ای است که دانش اختصاصی تر آنها بر روی آن بنا شود.

● رشته های زیست گیاهی

زیست گیاهی یکی از تقسیمات اصلی زیست شناسی (علم زندگی) است. برای سهولت مطالعه ، موضوع زیست گیاهی به چندین رشته مهم تقسیم گردیده است. این رشته ها عبارتند از:

▪ تاکسونومی: یا سیستماتیک گیاهی با نامگذاری و تقسیم بندی گیاهان سرو کار دارد.

▪ مورفولوژی گیاهی: شکل و ساختمان و توسعه آنها همراه با روابط قسمتهای گیاهان با یکدیگر را بررسی می کند. و شامل مطالعه آناتومی ، سیتولوژی و امبریولوژی (جنین شناسی گیاهی) است.

▪ فیزیولوژی گیاهی: اعمال این علم مطالعه اعمال حیاتی گیاه ، فرایندهای رشدو نمو ، متابولیسم و تولید مثل در گیاهان است.

▪ بیماری شناسی گیاهی: با امراض نباتی سروکار دارد.

▪ اکولوژی: علم بررسی روابط موجودات زنده با محیط اطرافشان می باشد.

▪ ژنتیک گیاهی: با مطالعه توارث در گیاهان سروکار دارد.

▪ مایکولوژی: علم مطالعه قارچها می باشد.

▪ فیکولوژی: علم مطالعه جلبکها می باشد.

● انواع مختلف گیاهان

یک گردش کوتاه در داخل جنگلها یا مزارع هنگام تابستان یا پاییز ، اختلافات وسیعی را از نظر شکل و ساختمان در گیاهان آشکار می سازد. بعضی ، درختانی مرتفع هستند، عده ای علفهایی کوتاه می باشند. بعضی گلهای زیبا دارند و بذر تولید می کنند. حال آنکه عده ای ، نظیر سرخسها به هیچ وجه تولید گل نمی کنند. اما بوسیله ساختمانهایی بسیار کوچک به نام اسپور تکثیر می شوند. بعضی روی زمین و بعضی در آب زندگی می کنند این اختلافات وسیع باعث شده که گیاه شناسان گیاهان را در گروههای مختلفی تقسیم کنند. و بر اساس شباهتها و یا روابط بنیانی تمام گیاهان به چند گروه بزرگ تقسیم می شوند.

ساده ترین این گیاهان ، باکتریها هستند که اکثرا تک سلولی می باشند. عده ای از این باکتریها موجب امراض سخت در انسان و حیوان و گیاه می شوند ولی بسیار دیگر برای انسان مفید می باشند.

قارچها مانند باکتریها تماما فاقد رنگیزه های کلروفیل سبز که لازمه زندگی مستقل هستند می باشند و از این رو باید غذای خود را از موجودات دیگر بدست می آورند برخی قارچها سبب امراض انسانی و حیوانی می شوند و بسیاری نیز برای انسان مفید هستند.

جلبکها به صورت غوطه ور در آب یا در شرایط مرطوب می رویند و محتوی رنگیزه های نوری مانند کلروفیل سبز می باشند و از این رو گیاهان مستقلی هستند برخی تک سلولی و برخی به صورت کلنی می باشند. و پایه غذایی تمام جانوران آبزی می باشند از این رو از اهمیت اقتصادی برخوردارند.

خزه ها و پنجه گرگیان ، گروهی از گیاهان را تشکیل می دهند. که در محلهای مرطوب سراسر جهان می رویند و فاقد ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند.

سرخسهای معمولی و دم اسبیان با داشتن تنه های گیاهی کاملا متمایز از جلبکها و قارچها و پنجه گرگیان و خزه تفاوت دارند و دارای ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند . و سیستم آوندی کاملا مشخص دارند. ولی به دلیل عدم تولید گل ، میوه یا بذر از گیاهان عالی متمایزند.

توسعه یافته ترین گیاهان با بزرگترین تغییرات ، گیاهان بذردار می باشند. آنها دارای ریشه ها ، ساقه ها و برگهای حقیقی و یک سیستم آوندی کاملا توسعه یافته می باشند هر چند مهمترین صفت ویژه در مورد آنها این امر است که بذر تولید می کنند. اکثر گیاهان زراعی ، درختان ، درختچه ها و گیاهان گلدار به این گروه تعلق دارند. گیاهان بذردار به دو گروه اصلی یعنی بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می گردند. بازدانگان بوسیله تولید بذر بدون پوشش مشخص می شوند یعنی بذرها در میوه محصور نمی شوند.

نهاندانگان ، دارای گلهای کاملا توسعه یافته هستند و بذرهای خود را در یک ساختمان محصور شده که میوه نامیده می شود تولید می کنند. اعضای این گروه بسیار فراوان و تمام گیاهان گلدار معروف را دربرمی گیرند نهاندانگان به دو گروه مناسب کوچکتر تقسیم می شوند: تک لپه ایها و دولپه ایها.

● ارتباط با سایر علوم

گیاه شناسی دارای روابط گسترده با سایر علوم است. گیاه شناسی با جانور شناسی ، فیزیولوژی گیاهی ، بیوشیمی ، ژنتیک گیاهی ، کشاورزی و اکولوژی گیاهی و اکولوژی عمومی رابطه دارد.

در مبحث زیر به آزمایشگاه گیاهشناسی ۱ می پردازیم با امید به اینکه مورد توجه و نظرتان قرار گیرد... 

ریشه تك‌لپه‌ایها:

در برش عرضی ریشه تك لپه‌ایها و ساختار نخستین دو لپه‌ایها، دو منطقه قابل تشخیص است:

۱- منطقه بیرونی یا پوست (Cortex)
۲- منطقه درونی یا استوانه مرکزی (Stele)

منطقه بیرونی شامل: اپیدرم (Epidermis)، پارانشیم پوست (Cortex)، آندودرم (Endodermis)
منطقه درونی شامل: دایره محیطیه (Pericycle)، دستجات آوندی (Xylem + Phloem)، مغز و اشعه مغزی (Pith)

 منطقه بیرونی:

منطقه بیرونی ریشه با اپیدرم و تارهای كشنده شروع شده و سپس پارانشیم پوستی (بخش اعظم برش عرضی ریشه در تك‌لپه‌ایها) و در نهایت به آندودرم ختم می‌شود

* برش عرضی ریشه در تک لپه‌ایها


آندودرم از اختصاصات ویژه‌ تك‌لپه‌ایها بوده كه تركیبی از سوبرین یا لیگنین دیواره درونی یا جانبی آن را می‌پوشاند و به آن ساختار Uشكل می‌دهد. اصطلاحاً به این قاب یا كمربند ضخیم كه به دور یاخته‌های آندودرم قرار گرفته نوار كاسپارین (Casparian strip) می‌گویند. ورود آب تنها از طریق یاخته‌های فاقد چنین دیواره ضخیمی صورت می‌گیرد كه به آنها سلولهای معبر یا گذرگاه (Passage) می‌گویند.

منطقه درونی:

منطقه درونی با دایره محیطیه شروع شده، سپس دستجات آوندی (شامل بافت چوب و آبكش) و در نهایت پارانشیم مغز و اشعه مغزی است. دایره محیطیه در بیشتر اوقات یك ردیفی بوده كه درست در زیر آندودرم واقع شده و منشأ ریشه‌های فرعی است

بافت چوبی خود شامل چوب اولیه (Protoxylem) و چوب ثانویه (Metaxylem) بوده كه آوند آبكش مابین آنها قرار می‌گیرد (رنگ بنفش در این تصویر). بافت چوبی در تك لپه‌ایها، همان طوریكه در تصویر زیر مشاهده می‌شود، رشد رو به مركز دارد. به عبارتی متاگزیلم‌ در مركز و پروتوگزیلم‌ دور از مركز (مشاهده ریشه ذرت به عنوان یك تك‌لپه). لازم به ذكر است كه تعداد دستجات آوندی در ریشه تك لپه‌ایها به مراتب بیشتر از دو لپه‌ایهاست

 * به رشد رو به مركز بافت چوبی (Xylem) در تك لپه‌ایها و موقعیت بافت آبكش (Phloem) مابین آنها دقت كنید 


ریشه دو لپه:

ساختار نخستین ریشه دو لپه‌ایها مشابه تك لپه‌ایها بوده با این تفاوت كه آرایش Polyarch از ویژگیهای ریشه‌های گیاهان تك لپه‌ای است. (تعداد گروههای پروتوگزیلم ممكن است یك (Monoarch)، دو (Diarch)، سه (Triarch) یا بیشتر از آن (Polyarch) باشد)

* ساختار نخستین ریشه یك گیاه دو لپه‌ای


ساختار پسین ریشه حاصل فعالیت دو لایه زاینده كامبیوم و فلوژن می‌باشد. دستجات پروتوگزیلم در تصویر فوق Triarch و در این تصویر Tetrarch می‌باشد. لایه زاینده پروكامبیوم (residual procambium) مابین بافت چوبی و آبكشی قرار گرفته است

لایه‌ای پیوسته از كامبیوم آوندی از طریق تبدیل دایره محیطیه به یاخته‌های مریستمی و پروكامبیوم آوندی باقیمانده كه تبدیل به كامبیوم آوندی شده، بوجود می‌آید. این لایه ابتدا موج‌دار بوده و از قسمت بیرونی آوندهای چوبی نخستین و قسمت درونی آوندهای آبكشی نخستین می‌گذرد. كامبیوم آوندی از طرف داخل، آوندهای چوبی پسین و از طرف خارج، آوندهای آبكشی پسین را تولید می‌كند (موقعیت دستجات آوندی را در ساختار پسین ریشه در گیاهان دو لپه‌ای در این تصویر مشاهده نمائید)

* ساختار پسین ریشه در یک گیاه دو لپه


رشد آوندهای چوبی پسین سریعتر است، لذا حلقه كامبیوم آوندی رفته رفته به صورت دایره كاملی ظاهر می‌شود. فعالیت كامبیوم در زمستان متوقف شده و هنگار بهار مجدداً آغاز می‌گردد. به همین دلیل آوندهای بهاره از آوندهای پائیزتر فراخ‌تر بوده و دیوار آنها نازكتر می‌باشد

** جهت مطالعه ساختار ریشه، خصوصاً ساختار پسین آن در دو لپه‌ایها و بازدانگان مطالعه گفتار چهارم كتاب "تشریح و مورفولوژی گیاهی" فریده‌دخت سید مظفری توصیه می‌شود

ریشه: (Root)

ریشه اندامی از گیاه است که معمولاً در خاك قرار دارد و موجب ثابت نگاه داشتن ساقه و اجزای آن می‌گردد. عمل مهم دیگر ریشه جذب آب و مواد غذایی اولیه نظیر آب و املاح مختلف از زمین بوده و همچنین ذخیره مواد غذایی. علاوه بر این اعمال اصلی، ریشه نظیر ساقه رشد كرده و محل عبور شیره خام (از ریشه به برگ) و شیره پرورده (از برگ به سایر بخشهای گیاه) می‌باشد

 اجزاء مختلف ریشه:

در برش طولی (Longitudinal section) ریشه گیاهان تك لپه (Monocot) و دو لپه (Dicot)، ساختار ذیل قابل مشاهده می‌باشد:

۱- کلاهک: (Root Cap)
قسمت انتهایی ریشه را كلاهك می‌نامند. یاخته‌های رأسی و خارجی کلاهک به تدریج و بطور مداوم در اثر تماس با خاک و عوامل محیطی به صورت پوسته‌های نازکی جدا شده و در عین حال بطور دائم نیز بوسیله یاخته‌های مریستمی رأس ریشه ساخته می‌شوند (به موقعیت كلاهك در گیاهان تك لپه‌ و دو لپه‌ در شكل زیر توجه نمائید)لازم به ذكر است كه در منطقه مریستمی و بالاتر از كلاهك ریشه، محدوده‌ای وجود دارد كه به آن منطقه آرام (quiescent region) می‌گویند. در این بخش تقسیم یاخته‌ای به ندرت صورت می‌گیرد.

* برش طولي ريشه در گياه تك لپه (سمت راست) و دو لپه (سمت چپ)

۲- منطقه مریستمی: (Meristematic region)
سلولهای حاصل از تقسیم این منطقه ضمن تمایز، سلولهای مختلف ریشه را بوجود می‌آورند

۳- منطقه نمو یا طویل شدن: (region of elongation)
یاخته‌های حاصل از تقسیم یاخته‌های مریستم ریشه، در این ناحیه طویل می‌شوند

۴- منطقه تمایز یا تارهای کشنده: (region of differentiation)
بیشتر مواد غذایی از این منطقه جذب گیاه اولیه می‌شود. ضمناً یاخته‌های داخلی همین منطقه تغییر شکل و ساختمان داده و موجب تشکیل بافتهای مختلف در ریشه می‌گردد. لذا این منطقه را ناحیه تمایز نیز می‌نامند

* اجزاء مختلف ریشه در برش عرضی (سمت راست) و طولی (سمت چپ)

بافتهای ترشحی را می­توان به انواع زیر تقسیم كرد:

۱- یاخته‌های ترشحی (Secretory cells): مغز ساقه گل رز، گیاه حشره‌خوار Drosera

۲- بشره ترشحی: گلبرگهای گل رز، گلبرگهای بنفشه

۳- كركهای ترشحی: ساقه و برگ شمعدانی

۴- مجاری ترشحی: دمبرگ عشقه، برگ كاج (برش عرضی، برش طولی)

* وجود مجاری ترشحی (Resin canal) در برش عرضی برگ كاج (تصویر شماتیك)

۵- كیسه‌های ترشحی: بر حسب نحوه تشكیل كیسه‌های ترشحی، معمولاً سه نوع كیسه قابل تشخیص است:

الف) كیسه‌های اسكیزوژن (Schizogene): یاخته‌های ترشحی از هم فاصله گرفته و فضای بین یاخته‌ای وسیع تبدیل به كیسه حاوی مواد ترشحی می‌شود. مانند: كیسه‌های ترشحی گل راعی

ب) كیسه‌های لیزیژن (Lysigene): فضای درون كیسه در اثر از بین رفتن یاخته‌های قدیمی بافت ایجاد می‌گردد. مانند: كیسه‌های ترشحی موجود در برگ لیمو

ج) كیسه‌های اسكیزولیزیژن (Schizolysigene): در این نوع از انواع كیسه‌های ترشحی، هر دو مورد قبلی با هم مشاهده می‌شود. به این ترتیب كه تعدادی از یاخته‌ها از هم فاصله گرفته و برخی نیز از بین می‌روند. این نوع كیسه ترشحی در پوست اكثر مركبات دیده می‌شود. (پوست پرتقال)

۶- لوله‌های ترشحی (لاتیسیفرها): به دو صورت می‌توان لاتیسیفرها را تقسیم‌بندی نمود:

الف) بر اساس وجود یا عدم وجود شیرابه: (شیرابه‌ در گونه‌های مختلف رنگهای متفاوتی دارد)

- لاتیسیفرهای شیرابه‌دار: كاهو (سفید)، خرزهره (بی‌رنگ)، مامیران از خانواده خشخاش (نارنجی)

- لاتیسیفرهای بدون شیرابه: در این صورت ممكن است لاتیسیفرها حاوی موادی مانند صمغ‌ها، تانن‌ها، قندها و آلكالوئیدها باشند

ب) بر اساس ساختار:

- 
لاتیسیفرهای بند بند (Articulate): 

۱- ساده: پیاز خوراکی، سیر، پیچك، موز
۲- منشعب: كاهو، خشخاش

- لاتیسیفرهای بدون بند (Nonarticulate): 

۱- ساده: گزنه، شاهدانه، خرزهره
۲- منشعب:  
ساقه فرفیون (Euphorbia)، فیکوس

* جهت دستیابی به اطلاعات بیشتر در خصوص انواع بافتهای ترشحی، مطالعه كتاب "تشریح و مورفولوژی گیاهی" تألیف "فریده‌دخت سید مظفری" و همچنین "مبانی گیاه‌شناسی عملی" تألیف "دكتر مژگان فرزامی سپهر" توصیه می‌شود

 
روزنه (Stoma):

روزنه‌ها را می‌توان به طور كلی به دو نوع آبی یا هوائی تقسم‌ نمود

۱- روزنه‌ هوایی:

در گیاه‌شناسی به منافذ موجود در اپیدرم برگ یا دیگر اندام‌های گیاهی که برای جابه‌جایی گازها کاربرد دارد، روزنه هوایی گفته می‌شود. وظیفه روزنه‌های‌ هوایی تبادلات گازی و تعرق است. تعرق یعنی از دست دادن آب در گیاه به صورت گاز (بخار آب). سلولهای محافظ روزنه (Guard Cells) لوبیایی شكل بوده كه دارای كلروپلاست می‌باشند. این سلولها دارای قدرت تحرك بوده و قادرند روزنه را باز یا بسته نمایند كه با این كار میزان تبادلات گازی را كنترل می‌نمایند

* تصویر سلول روزنه همراه با سلولهای محافظ روزنه (استمات)

در شرایط محیطی مرطوب سلولهای روزنه در اثر جذب رطوبت متورم شده (تورژسانس) و منفذ آن باز می­شود. در شرایط محیطی خشك سلولهای روزنه آب خود را از دست داده و پلاسمولیز رخ می‌دهد كه نهایتاً منجر به بسته شدن منفذ می­گردد. دلیل باز و بسته شدن معكوس سلولهای روزنه عدم یكنواختی ضخامت دیواره سلولی می­باشد. ضخامت در دیواره­‌های داخلی سلولهای روزنه بیشتر از دیواره‌های خارجی آن می­باشد

* ساختار باز و بسته شدن روزنه‌های هوایی


در زیر روزنه‌های هوایی فضای خالی‌ به نام اتاق زیر روزنه (Substomatal chamber) وجود دارد. البته لازم به ذكر است كه در روی روزنه بر خلاف اپیدرم فوقانی و تحتانی برگ، كوتیكولی وجود ندارد

منشأ سلولهای محافظ روزنه سلولهای اپیدرمی برگ می‌باشد. طرز تشكیل آن بدین صورت است كه نخست یك سلول كه می‌توان آن را سلول مادر سلولهای محافظ (گارد) نامید در برگ بسیار جوان با تقسیم میتوز، دو سلول را بوجود می‌آورد . سپس این دو سلول كمی طویل می‌شوند و تیغه میانی دیواره حد فاصل این دو در نواحی میانی ژله‌ای می‌گردد. در مراحل بعد با رشد بعدی این دو سلول، دیواره حد فاصل از هم جدا شده و سلولها لوبیایی شكل می‌شوند. در این سلولها كلروپلاست نیز پدیدار می‌شود . بدین ترتیب سلولهای گارد بوجود می‌آیند. در طول تشكیل سلولهای گارد، ممكن است دو یا چند سلول اطراف آنها نیز از سایر سلولهای اپیدرمی متمایز شده و تبدیل به سلولهای همراه شوند

روزنه‌های هوایی را به روشهای مختلف طبقه‌بندی می‌نمایند كه در ادامه به ذكر دو روش آن خواهیم پرداخت:

الف) انواع روزنه‌های هوایی بر اساس موقعیت قرارگیری سلولهای محافظ روزنه (گارد) نسبت به سایر سلولهای اپیدرمی:

۱- روزنه هوایی برجسته: استوماتها بر روی یاخته‌های همراه و بالاتر از یاخته‌های اپیدرمی مجاور خود قرار می‌گیرند

۲- روزنه هوایی سطحی: استوماتها با یاخته‌های اپیدرمی مجاور خود در یك سطح قرار می‌گیرند

۳- روزنه هوایی فرو رفته یا عمقی: استوماتها در زیر یاخته‌های همراه و در نتیجه پائین‌تر از سطح بشره قرار می‌گیرند

۴- روزنه هوایی مخفی یا نهفته: گاهی فرورفتگی‌هایی به نام غار یا كریپت (Crypt) در بشره بعضی از گیاهان مشاهده می‌شود كه استوماتها در داخل آن قرار می‌گیرند. لازم به ذكر است كه در كریپت علاوه بر استوماتها، كركها نیز قابل مشاهده‌اند

ب ) انواع روزنه‌های هوایی بر اساس چگونگی آرایش سلولهای همراه در اطراف سلولهای محافظ:

بر این اساس می‌توان انواع تیپ‌های روزنه‌ای زیر را در تك لپه‌ایها و دولپه‌ایها مشاهده نمود:

تك لپه‌ایها:
------------
۱- 
لاله‌ایها، زنبقی‌ها و ثعلبی‌ها: در این تیپ سلولهای اپیدرمی دراز و كشیده‌اند كه سلولهای محافظ نیز در جهت كشیدگی این سلولها كشیده شده‌اند. این تیپ فاقد سلولهای همراه می‌باشد

۲- برگ بیدی: در تیپ برگ بیدی چهار سلول همراه دو به دو بر هم عمودند. دو تای كوچكتر موازی با دو سلول گارد قرار داشته دو سلول همراه بزرگتر بر این چهار سلول عمودند

۳- گندمیان: سلولهای محافظ در این تیپ دمبلی شكل بوده و سلولهای اپیدرمی دراز و كشیده، منتهی با دیواره‌ سلولی دندانه‌دار

دو لپه‌ایها:
--------------
۱-
آنموستیك (Anemocytic): سلولهای همراه اطراف سلولهای محافظ یك شكل و یكسان بوده به طوریكه می­توان گفت فاقد سلول همـراه می‌باشند (در گونه‌های شمعدانی، گل میمون، خشخاش، كدو و ...)

۲- پاراستیك (Paracytic): دو سلول همراه، موازی با دو سلول محافظ و در امتداد محور طولی آن قرار می‌گیرند (در گونه‌های ماگنولیا، اقاقیا، پیچك و ...)

۳- دیاستیك (Diacytic): سلولهای همراه عمود بر محور طولی سلولهای محافظ قرار دارند (در گونه‌های میخك، تیره آكانتاسه و ...)

۴- آنیزوستیك (Anisocytic): سه سلول همراه اطراف سلولهای محافظ، اندازه­‌های متفاوتی دارند. به طوریكه یكی از همه كوچكتر و یكی از دو تای دیگر بزرگتر است (در گونه‌های شب‌بو، سیب‌زمینی، كلم و ...)

۵- اكتینوستیك (Actinocytic): سلولهای همراه در اطراف سلولهای محافظ به حالت شعاعی قرار می‌گیرند

۲- روزنه‌ آبی:

وظیفه این روزنه‌ها تعریق یعنی از دست دادن آب به صورت قطرات مایع می‌باشد. اگر آب كافی در اختیار برخی گیاهان وجود داشته باشد اما بدلیل پایین بودن دمای محیطی و یا بالا بودن رطوبت نسبی محیط و یا هر عامل دیگر تعرق صورت نگیرد آب اضافی گیاه به صورت تعریق دفع می‌شود

روزنه‌های آبی در نوک یا حاشیه برگها وجود دارند و حتی در بخشهای غوطه‌ور در آب نیز دیده می‌شوند. این روزنه‌ها نیز توسط دو سلول محافظ لوبیایی شكل احاطه شده اما این سلولها غیر متحركند. لذا بر خلاف روزنه‌های هوایی، روزنه‌های آبی همواره باز می‌باشند

* موقعیت روزنه آبی در حاشیه برگ

در زیر دو سلول محافظ، اتاق زیر روزنه وجود دارد كه در زیر آن پارنشیم ویژه‌ای به نام اپیتم (Epithem) موجود است. سلولهای اپیتم بر خلاف سلولهای پارانشیم برگ، فاقد كلروپلاست بوده و از آنها كوچكتر می‌باشند. انتهای باز آوندهای چوبی برگ به اپیتم ختم می‌شود. مجموعه استوماتهای آبی، اپیتم و رگبرگ یك هیداتود (Hydathode) را تشكیل می‌دهد

 
کرک‌ها (Trichomes) ضمائم اپیدرمی هستند كه در نتیجه افزایش حجم و طویل شدن سلولهای اپیدرم یا تقسیمات سلولی آن حاصل می‌شوند. كرك‌ها جزء بافت محافظ گیاه بوده و برحسب شكل، اندازه و تعداد سلولها در گیاهان مختلف متفاوتند و اشكال متنوعی خواهند داشت. در سطح برگ، میوه، ساقه، تخمدان و پرچمها نیز یافت می‌شوند

* شكل كرك یك ردیفی (چند سلولی ساده)


كركها برحسب نوع ساختار به کرک تك سلولی (Unicellular trichome) و کرک چند سلولی (ulticellular trichome) تقسیم می‌گردند. هركدام از این دو نوع نیز خود یا ساده‌اند یا منشعب. به طور مثال كركهای گلبرگ رز از نوع تك سلولی ساده بوده، در حالیكه كركهای كیسه كشیش (Capsella bursa-pastoris)‌ از نوع تك سلولی منشعب می‌باشد

به طور كلی بر حسب شكل، كركها را می‌توان چنین دسته‌بندی نمود:

۱- كرك سوزنی: تك سلولی ساده، مثال: جنس Ficus elastica 

۲- كرك یك ردیفی: چند سلولی ساده، مثال: گیاه شمعدانی (Pelargonium)

۳- كرك خوشه‌ای: چند سلولی منشعب، مثال: جنس Arabidopsis (دیدن این تصویر نیز خالی از لطف نیست)

۴- كرك ستاره‌ای: تك سلولی منشعب، مثال: جنس كیسه كشیش (Capsella bursa-pastoris)

۵- كرك درخت مانند: چندسلولی منشعب، مثال: برگ چنار (Platanus). لازم به ذكر است كه به این كرك، مطبق نیز می‌گویند

۶- كرك سپر مانند: چند سلولی منشعب بود، مثال: میوه سنجد (Elaeagnus)

۷- كرك چند سلولی كوتاه: مثال جنس سیب‌زمینی (Solanum)

علاوه بر موارد فوق، كركها را نیز می‌توان بر حسب نوع عملكرد آنها به ۱- كركهای محافظ یا پوششی كه از تعرق سریع گیاه جلوگیری به عمل آورده و جلوی تشعشعات مضر آفتاب را می­گیرد و ۲- كركهای ترشحی (Secretory trichome) كه نوك آنها متورم گردیده و معمولاً حاوی اسید فرمیك یا اسید سیتریك، اسانسها و روغنهای فرار می‌باشد (به كركهای غده‌ای (Glandular trichome) نیز معروفند كه یك سلولی تا چند سلولی هستند) تقسیم كرد. نمونه كركهای ترشحی را در ساقه و برگ گیاه شمعدانی می‌توان مشاهده نمود. تصویر ۱ و ۲  

مشاهده سلول گیاهی

سلول، واحد ساختاری مشترك در تمام موجودات زنده است كه عنصری مستقل، كوچك و دارای اندازه‌های میكروسكوپی است. محتویات سلولی مجموعه‌ای از اجزاء و سازواره‌هایی با ساختاری بسیار پیچیده و تركیبات خاص می‌باشد. تمام ظواهر و پدیده‌های حیاتی و واكنشهای موجود، ناشی از فعالیت همین محتویات خاص سیال گونه (پروتوپلاسم) درون سلولی است. همه سلولها حاصل از یك سلول اولیه­اند. سلولهای گیاهی نسبت به سلولهای جانوری دارای اشكال متنوع‌ترند. سلولهای گیاهی دارای اشكال چند ضلعی با اقطاری مساوی و منظم و یا كشیده هستند و علاوه بر آن سلولهای گیاهی محصور در غشاء شكل دهنده (اسكلتی) نسبتاً سخت، محكم و مقاومند كه گاه نازك و گاهی نیز ضخیم است

ساده‌ترین راه مشاهده سلول گیاهی، مطالعه سلولهای اپیدرم فلس پیاز (Allium cepa) است. اپیدرم فلس پیاز در زیر میكروسكوپ به صورت سلولهای چند وجهی كشیده‌ای است كه بطور منظم كنار هم قرار داشته و به هم چسبیده‌اند. در هسته (Nucleus) معمولاً یك یا دو هستك (Nucleole) دیده می­شود. علاوه بر هسته در داخل سلولها واكوئل (Vacuole) یا حفره‌های سیتوپلاسمی نیز وجود دارد كه در ابتدا كوچك و پراكنده‌اند كه با رشد سلول به هم ملحق شده، حفره‌ی واحد و بزرگی را تشكیل می‌دهند. در سلولهای پیر و مسن كه واكوئلها قسمت اعظم فضای درونی آنها را فرا می‌گیرند هسته به گوشه‌ایی رانده شده، سایر محتویات سلول به صورت ورقه‌ایی نازك در اطراف واكوئل مركزی و چسبیده به غشاء باقی می‌ماند

*  سلولهای واقعی پیاز با عدسی‌های شیئی 20x و 40x

رنگ آمیزی بافتهای گیاهی

بعد از تهیه بُرشهای نازك و ظریف، نوبت به رنگ‌آمیزی آنها می‌رسد. رنگ‌آمیزی به دو صورت امكان‌پذیر است: ۱- رنگ‌آمیزی منفرد یا ساده، ۲- رنگ‌آمیزی مضاعف

در رنگ‌آمیزی ساده معموماً از یك معرف رنگی و در رنگ‌آمیزی مضاعف از دو و یا چند معرف رنگی استفاده می‌گردد (در اكثر اوقات، از لوگول كه معرف نشاسته می‌باشد در رنگ‌‌آمیزی ساده استفاده می‌شود)

و...

(جهت یادگیری مراحل رنگ آمیزی مضاعف وطرز تهیه نمونه گیاهی و کار با میکروسکوپ نوری به قسمت

 آزمایشگاه های کشاورزی سایت بروید...)

آزمایشگاههای کشاورزی


آخرین مطالب