Μελέτη υδατικής κατάστασης και μικροαναγλύφου φυτικών ιστών

Abstract

Interesting properties have been discovered on the surfaces of plant tissues (hydrophobic, hydrophilic) that contribute to the ability of plants to cope with conditions in the abiotic and biotic environment of their habitats. These properties are related to the microsculpture of the surfaces as well as their chemistry. The existence of micro- and nano- structures on the surfaces of leaves, which constitute the boundary of plants with their environment, is related to the constant stress brought on by environmental conditions, resulting in the development of adaptive mechanisms by plants through natural selection. The aim of this thesis was the study of the water status of leaf surfaces of Mediterranean plant species, in comparison with a few exotic species, and the overall characterization of the water status and the surfaces in relation to their wettability. The adaxial and abaxial leaf surfaces of 14 species were observed using scanning electron microscopy, before and after the removal of epicuticular waxes. Contact angle, hysteresis, sliding angle, surface free energy and water retention were then estimated for each surface. Finally, fatty acid analysis of the waxes removed from leaf surfaces, as well as of the total lipid content of leaves was performed with gas chromatography.

Σε επιφάνειες φυτικών ιστών έχουν ανακαλυφθεί ενδιαφέρουσες ιδιότητες (υδρόφοβες, υδρόφιλες) που συμβάλλουν στην αντιμετώπιση συνθηκών από περιβάλλον των ενδιαιτημάτων των φυτών. Αυτές οι ιδιότητες οφείλονται στην δομή του αναγλύφου των επιφανειών, αλλά και στην χημική σύστασή τους. Η ύπαρξη μικρο- και νανο-δομών στις επιφάνειες των φύλλων, που αποτελούν και το όριο των φυτών με το περιβάλλον, σχετίζεται με τη συνεχή καταπόνηση από περιβαλλοντικές συνθήκες, που έχει ως αποτέλεσμα τα φυτά να αναπτύσσουν προσαρμοστικούς μηχανισμούς με την συμβολή της φυσικής επιλογής. Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της υδατικής κατάσταση φυλλικών επιφανειών Μεσογειακών φυτών, σε σύγκριση με ορισμένα ξενικά είδη, και ο συνολικός χαρακτηρισμός της υδατικής κατάστασης και των επιφανειών ως προς την διαβρεξιμότητά τους. Το ανάγλυφο των άνω και κάτω φυλλικών επιφανειών 14 ειδών παρατηρήθηκαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, πριν και μετά την αφαίρεση των επιφανειακών κηρών. Ακολούθησαν μετρήσεις της γωνίας επαφής σταγόνων νερού με τις φυλλικές επιφάνειες, υστέρησης της γωνίας επαφής, γωνίας ολίσθησης, επιφανειακής ενέργειας και συγκράτησης νερού. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της σύστασης των λιπαρών οξέων του μίγματος των κηρών που αφαιρέθηκαν από τις φυλλικές επιφάνειες, καθώς και των ολικών λιπών των φύλλων, με χρήση αέριας χρωματογραφίας.