В поисках морфологического края: геометрический подход к определению фациальности листа у суккулентов из рода Curio P.V.Heath (Asteraceae)

Авторы:

Федотов А.П., Тимонин А.К.

Ключевые слова: Curio, развитие листьев, унифациальность, бифациальность, зоны листа.

Аннотация

Отдельные части листа могут быть бифациальными или унифациальными. Однако фациальность зачастую трудно установить на конкретном поперечном срезе в силу отсутствия надёжных критериев для определения бифациальной или унифациальной структуры. Нами предложен метод, основанный на автоматизированном измерении отношения диаметров вписанной и описанной окружностей очертаний каждого отдельного среза из серии поперечных срезов. Эффективность метода подтверждена на сериях срезов развивающихся листьев суккулентов из рода Curio P.V.Heath (Asteraceae), среди которых встречаются виды как с бифациальными, так и с унифациальными листьями. Показано, что на основании изменения фациальности может быть произведено разграничение частей листа уже на ранних этапах морфогенеза.

Список литературы

Тимонин А.К., Озерова Л.В. Строение, происхождение и эволюция вальковатых листьев в секции Rowleyani C. Jeffrey рода Senecio L. (Asteraceae) // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. — 1993. — №13. — С. 393-401.
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Development of the leaf forerunner tip (Vorläuferspitze) in Curio affinities (Asteraceae: Senecioneae), a structure unique to dicots // Botanica Pacifica. — 2023. — Vol. 12, №1 — P. 39-46.
Fedotov A.P., Ozerova L.V., Timonin A.C. Leaf development in Curio articulatus (L. f.) P. V. Heath (Asteraceae – Senecioneae) // Wulfenia. — 2016. — Vol. 23 — P. 135-146.
Melo-de-Pinna G.F.A., Hernandes-Lopes J., Ogura A.S., Santos L.K., Silva D.C., Haevermans T. Growth patterns and different arrangements of vascular tissues in succulent leaves // Int. J. Plant Sci. — 2016. — Vol. 177, №8. — P. 643–660.
Rudall P.J., Buzgo M. Evolutionary history of the monocot leaf // In: Developmental genetics and plant evolution (Ed. Quentin C.B. Cronk, Richard M. Bateman, Julie A. Hawkins), 2002 — P. 431-458.
Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E., Kaynig V., Longair M., Pietzsch T., Preibisch S., Rueden C., Saalfeld S., Schmid B., Tinevez J-Y., White D.J., Hartenstein V., Eliceiri K., Tomancak P., Cardona A. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis // Nat Methods. — 2012.- Vol. 9, №7. — P. 676 – 682.

In search of a morphological edge: A geometric approach to determining leaf faciality in succulents of the genus Curio P.V.Heath (Asteraceae)

Authors:

Fedotov A.P., Timonin A.C.

Keywords: Curio, leaf development, bifacial leaves, unifacial leaves, leaf zones.

Abstract

Different parts of a leaf can differ in being bifacial or unifacial, respectively. However, faciality is often hard detectable in a cross-section due to the lack of reliable criteria for determining the bifacial or unifacial structure in a particular section. We have proposed a method to detect leaf faciality which is based on automated calculation of inscribed circle diameter of leaf section to circumscribed one ratio each serial transverse sections. The method is confirmed on developing leaves of succulents from the genus Curio P.V.Heath (Asteraceae), among which there are species with bifacial and unifacial leaves. It has been shown that changes in faciality through serial sections enable the leaf parts to be discriminated already at the early stages of leaf morphogenesis.