Anatomska i mikromorfološka analiza korena, stabla i lista vrste Echinochloa crus-galli (L) Beauv.

DOI: https://doi.org/10.5937/34ah-58512
Ključne reči: korovsko proso, veliki muhar, stome, C4 biljka, silicijumske ćelije

Sažetak


Cilj ovog istraživanja bio je da se ispita i okarakteriše anatomska građa vegetativnih organa vrste Echinochloa crus-galli (L.) Beauv., poznate kao korovsko proso ili koštan. Ova biljka pripada porodici Poaceae i predstavlja čestu korovsku vrstu koja se javlja na parcelama na kojima se gaje mnoge gajene biljke. Za potrebe ovog istraživanja, sakupljene su potpuno razvijene jedinke sa oglednog polja Instituta za povrtarstvo u Smederevskoj Palanci, a za anatomsko ispitivanje korena, stabla i listova primenjeno je nekoliko različitih metoda pripreme mikroskopskih preparata.

Korovsko proso ima visoke potrebe za vodom i pripada higrofilnim vrstama korova (F4), što se u anatomskoj ogleda kroz dobro razvijen aerenhim, tj kroz prisustvo krupnih međućelijskih prostora u stablu i korenu. Generalno govoreći, u pogledu nekih anatomskih karakteristika, poput prisustva ne samo lignifikovanog endodrmisa već i lignifikovanog egzidermisa, E. crus-galli deli sličnosti sa anatomskom građom pirinča (Oryza sativa L.), na čijim poljima ova vrsta se smatra jednim od najproblematičnijih korova. Anatomska građa stabla je tipična za monokotile, sa jednoćelijskim epidermisom na površini, hipodermisom građenim od hlorenhima i sklerenhima, dok su kolateralni provodni snopići razbacani po najvećem delu stabla i okruženi dobro razvijenim parenhimskim tkivom. U anatomskom pogledu listovi se odlikuju tzv Krancovom anatomijom tipičnom za biljke sa C4 tipom fotosinteze. Površina listova se odlikuje prisustvom kratkih nežlezdanih dlaka koje se javljaju se na obe površine lista, adaksijalnoj i abaksijalnoj, dok su ćelije sa kristalima silicijum-dioksida prisutne isključivo u adaksijalnom epidermisu. Navedene morfo-anatomske karakteristike mogu biti značajan faktor u apsorpciji folijarno primenjenih herbicida, pa bi razumevanje njihove uloge moglo biti od velike važnosti za uspešnu hemijsku kontrolu.

Biografija autora

Dragana Rančić, Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet

Full professor, Department of Agrobotany

Reference

Andjelkovic A., Pavlovic D. and Marisavljevic D.: Promene u zastupljenosti i pokrovnosti invazivnih korovskih vrsta na području Pančevačkog rita tokom desetogodišnjeg perioda. Acta herbologica, 23 (1): 43-52, 2014.
Vegetation Science Group and European Vegetation Survey (2024): https://floraveg.eu/taxon/overview/Echinochloa%20crus-galli
Arber A.: The Gramineae, a study of cereal, bamboo and grass. Cambridge: Cambridge University Press, 1934.
Armstrong W. and Armstrong J.: Plant Internal Oxygen Transport (Diffusion and Convection) and Measuring and Modelling Oxygen Gradients, Low-Oxygen Stress in Plants, Plant Cell Monograph, 21: 267–297, 2023.
Blaschek L., Champagne A., Dimotakis C., Nuoendagula, Decou R., Hishiyama S., Kratzer S., Kajita S. and Pesquet E. Cellular and genetic regulation of coniferaldehyde incorporation in lignin of herbaceous and woody plants by quantitative Wiesner staining. Frontiers in Plant Science, 11 (109): 2020.
Botha C.E.J., Russell S. and Phillipson P.B.: Panicum ecklonii, a new record of a C4 photosynthetic variant. South African Journal of Botany, 54 (1): 89–93, 1988. doi:10.1016/s0254-6299(16)31367-9
Chimungu J.G., Loades K.W. and Lynch J.P. Root anatomical phenes predict root penetration ability and biomechanical properties in maize (Zea mays). Journal of Experimental Botany, 66 (11): 3151–3162, 2015.
EHRAC – European Herbicide Resistance Action Cometee: Weed fact sheet – Echinochloa crus-galli, 2021. https://hracglobal.com/europe/files/docs/EHRAC-Weed-Fact-Sheet-ECHCG.pdf?utm_source=chatgpt.com
Ejiri M., Fukao T., Miyashita T. and Shiono K.: A barrier to radial oxygen loss helps the root system cope with waterlogging-induced hypoxia. Breeding Science, 71 (1): 40-50, 2021.
Ellenberg H.: Zeigerwerte der Gefäßpflanzen Mitteleuropas (Indicator values of vascular plants in Central Europe). Scripta Geobotanica, 9, 1-97, 1974.
Feng W., Lindner H., Robbins N.E. and Dinneny J.R.: Growing out of stress: the role of cell- and organ-scale growth control in plant water-stress responses. Plant Cell 28 (8): 1769–1782, 2016.
Gowik U. and Westhoff P.: The path from C3 to C4 photosynthesis. Plant Physiology, 155 (1): 56–63, 2011. doi: 10.1104/pp.110.165308
Hamman K., Williamson R. L., Steffler E., Wright C., Hess J. and Pryfogle P.: Structural Analysis of Wheat Stems. Applied biochemistry and biotechnology. 121-124 (1-3): 71-80, 2005.
Hatch M.D. and Slack C.R.: Photosynthesis by sugar-cane leaves. A new carboxylation reaction and the pathway of sugar formation. Biochemical Journal, 101 (1): 103-111, 1966. doi:10.1042/bj1010103.
Hazman M. and Brown K.M. Progressive drought alters architectural and anatomical traits of rice roots. Rice 11, 62 (2018). https://doi.org/10.1186/s12284-018-0252-z
Henry A., Mabit L., Jaramillo R.E., Cartagena Y. and Lynch J.P.: Land use effects on erosion and carbon storage of the Río Chimbo watershed, Ecuador. Plant and Soil, 367 (1-2): 477–491, 2012.
Imaz J.A., Giménez D.O., Grimoldi A.A. and Striker G.G.: "The effects of submergence on anatomical, morphological and biomass allocation responses of tropical grasses Chloris gayana and Panicum coloratum at seedling stage," Crop and Pasture Science, 63 (12): 1145-1155, 2013. https://doi.org/10.1071/CP12335
Javelle M., Vernoud V., Rogowsky P.M. and Ingram G.C.: Epidermis: the formation and functions of a fundamental plant tissue, New Phytologist, 189 (1): 17–39, 2010. doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03514.x
Khan, T.D., Elzaawely A.A., Chung I.M., Ahn J.K., Tawata S. and Xuan T.D.: Role of allelochemicals for weed management in rice. Allelopathy Journal, 19 (1): 85–96, 2007.
Lorenzo P., Hussain M.I. and Gonzalez L.: Role of allelopathy during invasion process by alien invasive plants in terrestrial ecosystems. In: Cheema, Z.A., Farooq, M., Wahid, A. (Eds.), Allelopathy: Current Trends and Future Applications. Springer, Verlag Berlin Heidelberg, 3-21, 2013.
Lundgren M.R., Osborne C.P. and Christin P.A.: Deconstructing Kranz anatomy to understand C4 evolution. Journal of Experimental Botanym, 65 (13): 3357–3369, 2014. doi: 10.1093/jxb/eru186
Lux A., Luxová M., Abe J. and Morita S.: Root cortex: structural and functional variability and responses to environmental stress. Root Research, 13 (3), 117-131, 2004.
Maun M.A. and Barrett S.C.H.: The biology of Canadian weeds. Echinochloa crus galli L. Beauv. Canadian Journal of Plant Science, 66: 739–759, 1986.
Metcalfe C.R.: Anatomy of the Monocotyledons, Gramineae. Clarendon Press, 1: 1960.
Neto M.A.M. and Guerra M.P.: A new method for determination of the photosynthetic pathway in grasses. Photosynth Research, 142 (1): 51–56, 2019. doi: 10.1007/s11120-019-00646-5
Ogorek L.L.P., Jiménez J.d.l.C., Visser EJW, Takahashi H., Nakazono M., Shabala S. and Pedersen O.: Outer apoplastic barriers in roots: prospects for abiotic stress tolerance. Functional Plant Biology, 51 (1): 2024.
Ottesen M.A., Larson R.A., Stubbs C.J. and Cook D.D.: A parameterised model of maize stem cross-sectional morphology, Biosystems Engineering Volume 218 (1): 110-123, 2022.
Stirbet A., Guo Y., Lazar D. and Govindjee G. From leaf to multiscale models of photosynthesis: applications and challenges for crop improvement. Photosynthesis Research, 161 (1-2): 1-29, 2024. 10.1007/s11120-024-01083-9.
Vrbnicanin S., Karadzic B. and Dajic-Stevanovic Z. Adventivne i invazivne korovske vrste na području Srbije. Acta herbologica, 13 (1): 1-12, 2004.
Vrbničanin S.: Rezistentnost korova na herbicide. Acta herbologica 29 (2): 79-96, 2020.
Yamauchi T., Noshita K. and Tsutsumi N.: Climate-smart crops: key root anatomical traits that confer flooding tolerance. Breeding Science, 71: 51-61, 2021.
Objavljeno
2026/02/02
Broj časopisa
Vol. 34 Br. 1 (2025): Acta herbologica
Rubrika
Članci
Autori koji objavljuju u ovom časopisu pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga "Creative Commons Attribution licencom" koja omogućava drugima da dele rad, uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.

  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju članka objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je članak izvorno objavljen u ovom časopisu.

  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni članak onlajn (npr. u institucionalni repozitorijum ili na svoju internet stranicu) pre ili tokom postupka prijave rukopisa, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog članka (Vidi Efekti otvorenog pristupa).