Advertisement

Biologia Plantarum

, 4:170 | Cite as

The effect of carbon dioxide on the cellular structures of wheat, barley and onion

  • Marie Naděžda Končalová
Article

Summary

The effect of CO2 on the plasmatic structure of root-hairs of wheat and barley and the epidermal cells of onion was observed. The results were evaluated on living material with the aid of phase contrast. The root-hairs of barley and the epidermis of onion react to short exposure to an atmosphere of CO2 by a cessation in the flow of plasma, a lengthening of the mitochondria and a rounding of the plastids.

When the influence of CO2 lasts longer, it causes fragmentation of the mitochondria. In this phase the cells recover most quickly from the shock caused by their exposure to CO2. When the plant is under the influence of CO2 for too long a time, the effect is lethal. The root-hairs of wheat, which have mainly granulated mitochondria, reacted after only 40 minutes in CO2 by a rolling-up of all the plasmatic particles.

This observation agrees with the results obtained on permanent preparations in the former work and leads to the conjecture, that by fragmentation of the mitochondria, the cell adapts itself to inhibited respiratory conditions.

Keywords

Root Hair Plasmatic Particle Potassium Cyanide Wheat Embryo Minute Exposure 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Působení kysliěníku uhličitého na buněčné struktury pšenice, ječmene a cibule

Влияние углекислого газа на клеточные структуры пшеницы, ячменя и лука

Abstract

Byl sledován vliv CO2 na plasmatické struktury kořenového vlášení pšenice a ječmene a epidermálních buněk cibule. Výsledky byly hodnoceny na živém materiálu pomocí fázového kontrastu. Kořenové vlášení ječmene a epidermis cibule reagují na krátkodobý pobyt v atmosféře CO2 zastavením proudění plasmy, prodlužováním mitochondrií a zakulacením plastidů. Déle trvající vliv CO2 způsobuje fragmentaci mitochondrií. V této fázi se buňky nejrychleji vzpamatovávají ze šoku způsobeného pobytem v CO2. Příliš dlouhé ovlivňování rostlin atmosférou CO2 účinkuje letálně. Košenové vlášení pšenice, které má většinou zrnité mitochondrie, reagovalo již na 40minutový pobyt v CO2 zakulacením všech plasmatických partikulí.

Tato pozorování se shodují s výsledky získanými na trvalých preparátech v práci předešlé a vedou k domněnce, že fragmentací mitochondrií se buňka přizpůsobuje ztíženým podmínkám pro dýchání.

Abstract

Исследовано вли яние CO2 на плазматические структуры корневых волосков пшеницы и ячменя и эпидермальных клеток лука. Изучался живой материал при помощи фазового контраста. Корневые волоски ячменя и эпидермис лука реагируют на кратковременное влияние атмосферы CO2 остановкой движения плазмы, удлинением митохондрий и округлением пластид. Более продолжительное влияние CO2 вызывает фрагментацию митохондрий. В этой фазе клетки быстро оправляются от шока, вызванного пребыванием в CO2. Слишком продолжительное воздействие на растения атмосферой CO2 действует летально. Корневые волоски пшеницы, обладающие преимущественно зернистыми митохондриями, реагируют уже на 40-минутное пребывание в атмосфере CO2 округлением всех цитоплазматических партикул.

Данные результаты сходны с данными нашей предыдущей работы и ведут нас к гипотезе, что фрагментацией митохондрий клетки приспособляются ухудшенным условиям дыхания.

References

  1. Beneš, K.: Cytologické účinky nízkých teplot. [The cytologic effects of low temperature.] — Čs. biologie7: 367–369, 1958.Google Scholar
  2. Bhargava, K. S.: Cytologia (Tokyo)16: 72, 1950) cit. Hacket, P. D.: Recent studies on plant mitochondria. — Int. Rew. Cytol.4: 1, 1955.Google Scholar
  3. Čelakovský, L. ml.: Některé vztahy mezi dýeháním a pohyby organismův aerobních. [Some relations between respiration and movements of aerobic organismus.] — Věstník královské české společnosti náuk, tř. mathematicko-přírodovědeckáXXVII: 1–8, 1898.Google Scholar
  4. Dangeard, P.: Recherches sur l’action des temperatures elevées sur les cellules et spécialement vis-a-vis du chondriome. — Botaniste40: 5–43. 1956.Google Scholar
  5. Garrigues, R.: Action de la colchicine et du chloral sur la racine de Vicia jaba. — Rev. Cytol. et Cytophysiol. Végetal4: 261–301, 1940.Google Scholar
  6. Geneves, L. M.: Sur l’aparition temporaire d’abondantes inclusions paraplasmatiques dans les meristemes radiculaires d’ Allium cepa formés a 0° C, puis réchauffés. — C. R. Acad. Sci., Paris236: 1070–1072, 1953.Google Scholar
  7. Geneves, L.: Recherches sur les effects cytologiques du froid. — Rev. cytol. biol. vég.16: 1, 1955.Google Scholar
  8. Končalová, M.: The effect of carbon dioxide on the chondriom of some species of higher plants. — Biol. Plant.4: 154–159, 1962.CrossRefGoogle Scholar
  9. Milovidov, P. T.: Zur Zytologie der Pflanzentumoren. — Protoplasma10: 294–296, 1930.CrossRefGoogle Scholar
  10. Monné, L., Harde, S.: Changes in the protoplastic properties occuring upon stimulation and inhibition of the cellular activities. — Ark. för Zool.3: 289, 1952.Google Scholar
  11. Perner, E. S.: Die Vitalfärbung mit Berberinsulfat und ihre physiologische Wirkung auf Zellen höherer Pflanzen. — Ber. dtsch. bot. Ges.65: 52, 1952.Google Scholar
  12. Perner, E. S. undPfefferkorn, G.: Pflanzliche Chondriosomen im Licht- und Elektronenmikroskop. — Flora140: 98–129, 1953.Google Scholar
  13. Ritchie, D. andHazltine, P.: Mitochondria in Allomyczs under experimental conditions. — Exp. Cell Res.5: 261, 1953.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  14. Ryland, A. G.: A cytological Study of the Effects of Colchicine, Indole-3-acetic Acid, Potassium-Cyanide, and 2,4D on Plant Cells. — Jour. Elisha Mitchell Sci. Soc.64: 117–126, 1948.Google Scholar
  15. Sorokin, H.: Mitochondria and plastids in living cells of Allium cepa.— Am. Jour. Bot.25: 28–33, 1938.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Institute of Experimental Botany 1962

Authors and Affiliations

  • Marie Naděžda Končalová
    • 1
  1. 1.Department of Plant Physiology and Soil BiologyFaculty of Natural Science, Charles UniversityPraha 2

Personalised recommendations