Μορφολογικοί, φυσιολογικοί και βιοχημικοί δείκτες που χαρακτηρίζουν τις φάσεις νεανικότητας - ωριμότητας του δένδρου της ελιάς (Olea europaea L.)

Abstract

Olive (Olea europaea L. cv Chondrolia Chalkidikis) has been used as a plant model to study the phase changes phenomena (juvenility-maturity). Juvenile plants-JP (seedling two-year old, true juvenility), intermediate-juvenile plants-IJP (non-flowering plants, two-years old derived from cuttings) and mature plants-MP (flowering plants, three-years old derived from cutting) were examined. The effect of pruning at 5cm height (imposed juvenility) in comparison to non-pruning (plants with central leader, SSP) was studied at morphological, physiological and biochemical levels. For all of the conducted measurements, always fully developed leaf samples were taken from the middle region of young shoots. Morphological and anatomical assessments including thickness of epidermis, palisade and spongy parenchyma as well as total leaf thickness were estimated in leaf cross sections (1 μm thick) for light microscope using a Reichert OM U2 ultramicrotome. Densities of stomata and non-glandular hair (=trichomes) on lower leaf surface were determined using paradermal sections. Leaf water potential (Ψ) and leaf osmotic potential (Ψπ) were measured during the growing season using Scholander pressure chamber and Psychrometric techniques. Turgor potential (P) was calculated by the differences between Ψ and Ψπ. Relative water content was calculated as % by the formula: FW-DW RWC % = ------------------- X 100. TW-DW Where, FW, DW and TW are fresh weight, dry weight and turgor weight respectively. Photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs) and transpiration rate (Tr) were measured during the growing season using a portable IRGA (Li-Cor 6400). At biochemical level, Peroxidase activity, total proteins, peroxidase specific activity (SA), thermal stability, total chlorophyll and total phenols were estimated in the leaves of 5cm and SSP plants. The leaves of different phases of olive plants appeared morphologically quite different with each other. JP leaves were generally smaller and more rounded. MP leaves were larger and more elongated. Leaves of 5cm and IJP exhibited intermediate characteristics. SSP plants resulted in the largest and most elongated leaves. Leaf lamina was much thicker (544.9 μm) in the JP plants than that of the 5cm (480.6 μm), IJP (477.9 μm) and MP (411.6 μm). However, the lamina in SSP plants (454.2 μm) was almost similar to those in IJP leaves.

Η ελιά (Olea europaea L. cv Χονδρολιά Χαλκιδικής) χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη των μεταβολών που παρατηρούνται στα φυτά από το στάδιο της νεανικότητας στην ωριμότητα. Εξετάστηκαν νεανικά φυτά - JP (σπορόφυτα ηλικίας δύο ετών, απόλυτη νεανικότητα), φυτά ενδιάμεσης νεανικότητας - IJP (μη ανθισμένα φυτά, ηλικίας δύο ετών που προέρχονται από μοσχεύματα) και ώριμα φυτά - MΡ (ανθισμένα φυτά ηλικίας τριών ετών που προέρχονται από μοσχεύματα Μελετήθηκε η επίδραση του κλαδέματος σε ύψος πέντε εκατοστών (επιβεβλημένη νεανικότητα) σε σχέση με το μη κλάδεμα (φυτά με κεντρικό βλαστό, SSP) σε μορφολογικό, φυσιολογικό και βιοχημικό επίπεδο. Για όλες τις μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν δείγματα πλήρως αναπτυγμένων φύλλων από το μέσο νεαρών βλαστών. Πραγματοποιήθηκαν μορφολογικές και ανατομικές μελέτες που περιελάμβαναν την εκτίμηση του πάχους της επιδερμίδας του σπογγώδους και δρυφακτοειδούς παρεγχύματος, όπως και το συνολικό πάχος του φύλλου σε τομές φύλλου σε οπτικό μικροσκόπιο (πάχος 1μm) χρησιμοποιώντας έναν υπερμικροτόμο Reichert OM U?. Εκτιμήθηκε η πυκνότητα των στομάτων και των μη αδενικών τριχών (=trichomes) στη κατώτερη φυλλική επιφάνεια χρησιμοποιώντας παραδερμικές τομές. Το υδατικό δυναμικό του φύλλου (Ψ) καθώς και το οσμωτικό δυναμικό (Ψπ) μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια της περιόδου αύξησης χρησιμοποιώντας τον θάλαμο πίεσης Scholander και ψυχομετρικές τεχνικές. Το δυναμικό σπαργής (P) υπολογίστηκε από τις διαφορές μεταξύ Ψ και Ψπ. Το σχετικό υδατικό περιεχόμενο υπολογίστηκε ως ποσοστό % σύμφωνα με τον τύπο: FW-DW RWC % = ------------------- * 100. TW-DW όπου FW, DW και TW είναι το νωπό βάρος, ξηρό βάρος και το βάρος σε κατάσταση σπαργής αντίστοιχα. Ο ρυθμός φωτοσύνθεσης (ΡΝ), η στοματική αγωγιμότητα (Gs) και ο ρυθμός διαπνοής (Τr) μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια περιόδου αύξησης χρησιμοποιώντας την φορητή συσκευή IRGA (Li-Cor 6400). Σε βιοχημικό επίπεδο, η δραστηριότητα της υπεροξειδάσης, η συνολική περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, η ειδική δραστηριότητα της υπεροξειδάσης (SA), η θερμική σταθερότητα, το συνολικό περιεχόμενο χλωροφύλλης και φαινολικών ουσιών εκτιμήθηκαν στα φύλλα κλαδεμένων στα πέντε εκατοστά και μη κλαδεμένων φυτών (SSP).