厳密な意味での植物の解剖学は、多種多様な植物組織の研究の基本的な基礎であり、植物学および生物科学全般において非常に重要なツールです。この分野では、主に顕微鏡による組織の起源から発生までの細胞研究に焦点を当てています。
植物発生学と花粉学の分野で一緒に研究されているすべての生殖組織は、しばしば除外されます。細胞を組み合わせて配置する方法は、植物の解剖学に大きな関心があります。
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植物の解剖学は、植物の生理学やその形態などの他の領域と密接に関連しています。ほとんどの場合に観察される特性は、植物のグループ間で異なり、系統関係を確立するために使用されます。
歴史
当初、植物の解剖学には、植物の形態とその外部特性の研究も含まれていました。ただし、20世紀半ば以降、解剖学の研究は内臓と内部組織の研究に限定され、形態学は別の分野です。
顕微鏡の助けを借りて行われた、植物の解剖学と植物学に関する最初の研究は、マルチェロマルピギとネヘミヤグリューによるものです。1675年までに、マルピギは彼の作品「アナトメプランタラム」を出版しました。そこでは、葉の気孔のようないくつかの植物の構造を図解を通して説明しています。
彼の側では、1682年までに、Grewは植物組織に関する非常に信頼性の高いイラストを使用した作品を発表し、彼の観察の正確さを実証しています。この作品は「植物の解剖学」と題されました。
1960年代に始まった顕微鏡の開発は、植物の解剖学のあらゆる分野で大きな進歩を示しました。
顕微鏡と植物の解剖学におけるその使用
植物の構造の研究は、顕微鏡の作成と進化に密接に関連する発展を遂げてきました。17世紀の発明以来、顕微鏡は生物科学の多くの領域を形作る知的ツールへと進化しました。
顕微鏡の開発で最初に支持された分野の1つは、特に解剖学的研究において植物学でした。実験科学者のロバートフックとレーウェンフックは、17世紀に顕微鏡で観察し、さまざまな構造を説明した最初の人物の1人として認められています。
マルピギーとグリューの研究では、顕微鏡検査が基本的な役割を果たし、これら2つの貴重な植物学研究の発展を可能にし、17世紀のこれらの重要な科学者を植物の解剖学と植物学の顕微鏡写真のパイオニアにしました。
それ以来、植物の解剖学の研究は顕微鏡とともに発展してきました。後者は人間の知識の必要性に従って進化していた。
顕微鏡は現在、植物の構造を研究する上で不可欠なツールであり、単純な拡大鏡から高度な技術の電子顕微鏡まで使用されています。
植物の解剖学は何を研究していますか？
植物の解剖学は、植物に存在するすべての組織とその組織の形態の研究に責任があります。これは、組織と細胞内組織の両方、および外部構造の研究を評価することを示しています。
評価された構造には、葉、茎、樹皮、根、茎と根の先端、分裂組織、細胞分化後の組織、器官の細胞配置などがあります。
方法とテクニック
植物の解剖学の研究に適用される技術は非常に多様です。それらのそれぞれは、研究されている組織や臓器に依存します。
一般に、顕微鏡研究のための恒久的な準備は、研究と教育の両方で基本情報のソースとして不可欠です。ただし、さまざまな解剖学的組織のサンプルを固定するには、その後の観察のために一連の基本的な手法を実行する必要があります。
組織とそのコンポーネントを直接観察すると明確に区別することが難しいため、後者が適用されます。
すべての植物は、同じ基本、真皮、基本、および血管組織で構成されています。これらの組織内では、細胞の編成方法が植物間で著しく異なるため、それらを処理するための解剖学的方法が異なります。
一般的に、研究対象の植物材料は、構造が完全に健全で発達しているなど、特定の特性を満たしている必要があります。これに加えて、それらは外部または内部の構造的損傷があってはならず、その色は研究された種の典型であり、サンプルが採取された標本が代表的です。
固定
固定プロセスは、組織とその形態的特徴を、組織が生きていたときと可能な限り同様に維持しようとします。これは、物理的または化学的固定液で達成できます。最も広く使用されているのは、脱水によって固定されるエタノール、メタノール、アセトンなどの単純な固定剤です。
彼らは小さなサンプルに非常によく機能し、組織の色素沈着を維持することさえできます。ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アクロレインなどのアルデヒドも使用できます。その他の凝固固定剤には、エタノール、ピクリン酸、塩化水銀、三酸化クロムなどがあります。
固定用の混合物も使用されており、そのうち2000を超える公式が公開されており、FAA、クロム酸を含む固定剤、ファーマーおよびカーノイの混合物などが最も頻繁に使用されています。
自己分解などのプロセスが加速される可能性があるため、このプロセス中は常に、固定時間とそれが行われる温度に特別な注意を払う必要があります。
したがって、解剖学的な誤解を招く組織内のアーチファクトの形成を回避するために、低温で、組織の生理学に近いpHで実行することをお勧めします。
脱水
それは、以前に固定された植物組織の含水量の除去で構成されています。これは多くの場合、パラフィン溶媒であってもなくてもよい脱水剤の増加する勾配で行われます。
パラフィンの溶媒脱水は、主にエタノールを使用して、30、50、70、95％のシリーズで行われます。
このプロセスの後、組織はパラフィン溶媒脱水剤に移されます。これらの薬剤は一般に組織を半透明にします。最も一般的な薬剤はキシレンとクロロホルムです。これらの試薬には濃縮シリーズも使用されます。
パラフィンへの組織の浸潤/包埋
この操作は、脱水媒体を浸潤/封入媒体に置き換えるために行われます。これにより、組織と空洞が一時的に硬化するため、組織に薄くてしっかりとした切開を行うのに十分な剛性が与えられます。最も広く使用されている材料は、組織学的パラフィンです。
ミクロトミー
パラフィンブロックに含まれるサンプルは、ミクロトームの助けを借りて切断されます。これにより、切片が顕微鏡で観察できるほど薄くなります。すべての形態学的構造は、組織の研究が容易になるような方法で切断した後に保存されます。
一般に、カットの厚さは1〜30ミクロンです。ベンチトップミクロトーム、フリーズ、クライオスタット、スライドローテーション、ウルトラミクロトームなど、頻繁に使用されるいくつかのタイプのミクロトームがあります。それらのいくつかは、特殊なダイヤモンドまたはガラスの刃を備えています。
染色
組織学的切片は、さまざまな細胞成分の観察と分析を容易にするために染色されています。
着色剤と染色技術は、より簡単に観察される構造に応じて適用されます。植物学で使用される最も一般的な染料は、サフラニン "O"、ファストグリーンFCF、ヘマトキシリン、オレンジG、アニリンブルー、トルイジンブルーです。ある染料または別の染料の選択は、染色される構造を持つ染料のイオン親和性に依存します。
サフラニン「O」とファストグリーンFCFの組み合わせなどのコントラスト染色も使用できます。サフラニンは、クチンレッド、木質化した壁、核小体、クロマチン、凝縮タンニン、およびスベリン赤褐色を染色します。FCFが染色すると、セルロースの壁は青みがかった紫がかった緑色の細胞質に見えます。
一方、トルイジンブルーに染色された布地は、ダークブルー/赤みがかった色からライトブルー/ピンクまでさまざまです。
組織化学検査
組織化学的試験は、研究対象の組織に存在する分子または分子のファミリーを明らかにし、「in situ」でのそれらの組織分布を評価するために使用されます。
これらのテストは、遊離または共役炭水化物を検出する化学反応と、組織の化学的固定後でも細胞酵素活性が検出される酵素組織化学テストを使用して実行できます。
この一連の技術の最終製品は、顕微鏡ツールで作成された組織切片の評価で終わります。走査型または透過型のいずれの光学顕微鏡または電子顕微鏡も使用できます。これらの文字の多くは非常に小さい（超微細構造または微細形態）。
他の手法には、植物組織を浸軟させてその成分を分離し、個別に観察することが含まれます。この例は、木材などの組織の浸軟であり、気管要素や他の構造の観察を容易にし、それらの詳細な分析を行います。
参考文献
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