Ornithogalum sigmoideum Freyn ve Sınt'da sitoembriyolojik ve sitokimyasal çalışmalar
Cytoembryological and cytochemical studies on Ornithogalum sigmoideum Freyn and Sint
Yazar: IŞIL İSMAİLOĞLU
Danışman: PROF. DR. MERAL ÜNAL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Embriyo gelişimi = Embryonic development

Özet:
Bu çalışmada Ornithogalum sigmoideum'un karyolojik özellikleri tayin ediliptür tanımı yapıldıktan sonra dişi gametofit gelişimi , endosperma ve embriyo gelişimi ,stigma ve stilus yapısı incelendi ve her yapının sitokimyasal özellikleri belirlendi.O. sigmoideum'un diploid kromozom sayısı 2n:16 olup karyotip analizindekromozom boylarının 3,9805 ? m ile 9,8107 ? m arasında olduğunu ve 1 çiftmetasentrik, 7 çift submetasen trik kromozom içerdiği saptandı.Tohum taslağı anatrop, krassinusellat ve bitegmiktir. Tohum taslağındabulunan obturator ve nusellus şapkası gibi yapılar çözünmeyen polisakkarit yapıdasalgı salgılayarak, polen tüplerinin tohum taslağına çekimlenmesini sa ğlarlar.Embriyo kesesi gelişimin ileri evrelerinde kalaza tarafında , integümentlerle kalazaarasındaki nusellus dokusu nda hipostas adı verilen doku farklılaşması gözlendi.Hipostas hücrelerinin pozitif PAS reaksiyonu ver diği ve sitoplazmalarında yoğunnişasta içerdikleri dikkati çekti.Polygonum tipi embriyo kesesi gelişimi görülen bu türde yumurta ve sinergithücrelerinin tam çeper ile çevrili olduğu saptandı. Yumurta hücresi ile benzerkutuplaşma gösteren sinergitlerin hücre çeperleri nin hücrenin kaidesinde çizgilicihazı oluşturduğu gözlendi. Çizgili cihaz sitoplazma içine doğru uzanan parmakşeklinde çıkıntılar şeklinde ve PAS ile kuvvetli reaksiyon ver di.Zigotun karakteristik kutuplaşma gösterdi: mikropilde vakuol, kalazadanukleus ve besin maddeleri nce zengin sitoplazma görüldü. Bu türde embriyo gelişimiAsterad tiptedir.Endosperma gelişiminin helobial tipte olduğu bulundu. Primer endospermanukleusu embriyo kesesinin kalaza tarafında yer alır ve bölünerek mikropil tarafındabüyük, kalaza tarafında küçük birer odacık meydana getirir. Her iki odacıkta daVIbaşlangıçta serbest nukleuslu endosperma oluşur ve daha sonra her iki odacıkta daendosperma hücreli hale geçer.O. sigmoideum'da stigmanın kuru ve papilli tipte olduğu bulundu. Papillerinçevresi kütikul-pelikül tabakası ile çevrili olan bu tabakanın Auromine O, Coomassiebrilliant blue ve Sudan black B ile pozitif reaksiyon ver diği saptandı. Dişi organpolenleri kabul edecek olgunluğa ulaştığı zaman stigmanın pelikül tabakasında nonspesifikesteraz, asit fosfataz ve peroksidaz enzimlerinin miktarı nın arttığı saptandı.Stilus açık tipte olup kanal içermektedir. İnce yapı sonuçlarımız kanalhücrelerinin salgı yapısında olduğunu, bol miktarda endoplazmik retikulum,diktiyozom, mitokondri, plastit ve ribozom içerdiğini gösterdi. Tozlaşma öncesindeyoğun olan bu organellerin, tozlaşma sonrasında yani salgı aktivitesinin bittiği evredeköreldiği saptandı.Kanal hücrelerinde bulunan maddeleri belirl emek amacıyla ışık mikroskobudüzeyinde sitokimyasal testler yapıldı ve asidik polianyonların, çözünmeyen veasidik polisakkaritlerin, proteinlerin, lipitlerin varlığı Toluidine blue, PAS, Alcianblue, Coomassie brilliant blue, Sudan black B boyaları ile b elirlendi.Sitokimyasal testler kanal hücrelerinin tozlaşma öncesi evrede polisakkarit,protein ve lipit içeriği bakımından zengin olduğunu, daha sonra kütik ulanınparçalanması ile salgı maddelerinin kanala geçtiğini gösterdi.Tozlaşma öncesinde kanal ın merkezinde yoğun olarak bulunan polisakkarit,protein ve lipit olarak tanımlanan salgı maddeleri nin tozlaşma sonrasında kanalıngenişlemesiyle tüm kanala yayıl dığı saptandı.

Abstract:
In the present study, after the determination of karyological characteristics ofOrnithogalum sigmoideum, the development of female gametophyte, embryo andendosperm, the structure of stigma and style were investigated and cytochemicalfeatures were identified.The diploid chromosome number is 16 in O. sigmoideum. The karyotypeanalysis indicated that the chromosome lengths ranged between 3,9805-9,8107 ? mand it is consisted of a pair of metacentric and 7 pairs of submetacentricchromosomes.The ovule of O. sigmoideum is anatropous, bitegmic and crassinucellate. Theovular structures such as obturator and nucellar epidermis secr ete insolublepolysaccharides and take a role in the guidance and growth of the pollen tubes . Thetissue differentiation called hypostase at the chalazal part of the ovule was observed.This tissue is stained deeply with PAS and its cells contain large amount of starchgrains.The embryo sac development is of the Polygonum type. In the mature embryosac the egg cell and synergids are surrounded by a complete cell wall. The synergidsshow similar polarization with the egg cell and their cell wall form filiform apparatusat the base of cell. Filiform apparatus consists of a mass of finger-like projectionsextending deep into the cytoplasm, staining intensively by PAS.The zygote presents a characteristic polarized appearance with the micropylarvacuole, while the chalazal part contain s the nucleus and most of its cytoplasmcontaining reserve materials. The embryo development is of the Asterad type.The endosperm is helobial. In O. sigmoideum the primary endosperm nucleusis divided close to the antipodal cells so that a small chalazal and a large micropylarVIIIchamber are formed. Free -nuclear divisions occur in both chambers. Later theybecome cellular.O. sigmoideum belongs to the group of species with a dry-papillate stigma.Papillae are covered by a cuticle-pellicle layer as revealed by staining with AuromineO, Sudan black B and Coomassie brilliant blue. At the receptivity period, theamount of enzymes, non-specific esterase, acid phosp hatase and peroxidase increaseat pellicle.The style of O. sigmoideum is of the hollow type. The ultrastructure of the cellswhich line through the canal indicated that they are secretory cells and containabounded endoplasmic reticulum, dictyosomes, mitochondriae, plastids andribosomes. After pollination while secretory phase is completed, these organellesshow degeneration.In canal cells, cytochemical tests indicated the presence of acidic polyanions,insoluble and acidic polysaccharides, proteins, lipids as revealed by stainingToluidine blue, PAS reagent, Alcian blue, Coomassie brilliant blue, Sudan black Brespectively.Before pollination the canal cells are rich o f polysaccharides, proteins andlipid, at maturity, the cuticle is ruptured and the secretory materials from the canalcells are released into canal.In the unpollinated style of O. sigmoideum, during secretory phase the exudatesstained positively for polysaccharides, proteins, lipids in the center of canal. Inpollinated pistils, the same secretion materials were dispersed through canal duringthe filling phase