Smrk ztepilý (Picea abies) je jehličnatý strom, který náleží do skupiny nahosemenných rostlin. Vývoj zárodků (tj. embryogeneze) není u jehličnanů zdaleka tak podrobně prozkoumán jako embryogeneze rostlin krytosemenných, obzvláště dvouděložné modelové rostliny huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana). Jedním z důvodů je i nesnadnost průběžného sběru vzorků (tedy zrajících šišek) z korun těchto lesních velikánů.
Chceme-li studovat embryogenezi smrku, nemusíme naštěstí spoléhat pouze na vzorky odebrané přímo ze stromů. Zárodky můžeme pěstovat i v laboratoři jako tkáňovou kulturu in vitro ve sterilních podmínkách. Tomuto procesu se říká somatická embryogeneze, protože embryogenní kulturu získáváme odvozením z tělních (somatických) buněk nezralých embryí zygotických, tedy těch, která vznikla po opylení a oplození vajíček v šišce.
Vývoj somatických embryí probíhá postupně v několika fázích, jejichž výsledkem jsou zralá embrya se založenými dělohami, základy budoucích jehlic a základy kořene. Po období intenzivního růstu a morfologických proměn nastává období klidu, který je ovšem pouze zdánlivý. Probíhají totiž změny na biochemické úrovni, které nejsou až na výjimky vidět na první pohled. Jedním z příznaků probíhajících změn, který je zřejmý i při pohledu prostým okem, je zčervenání kořenového pólu zralého embrya (obr. 1). Toto zbarvení se objevuje po určité době pěstování na světle (předcházející fáze vývoje probíhaly ve tmě) a jeho zdrojem jsou antokyany, rostlinná barviva ze skupiny flavonoidů.
Tato barviva hrají důležitou roli při ochraně rostlinných pletiv před různými stresovými faktory, např. před zářením. V případě somatických embryí smrku tedy chrání základ kořene, tzv. kořenový meristém. Pokud tato embrya vystavíme působení vanilínu ve spojení s kyselinou chlorovodíkovou, můžeme pozorovat červené podélné proužky na povrchu budoucí nadzemní části zárodku, tj. hypokotylu a děloh (obr. 2). Získáme tak důkaz o přítomnosti fenolických látek, v tomto případě kondenzovaných taninů. Při podrobnějším studiu histologických řezů je možno pozorovat velmi dlouhé buňky, tzv. idioblasty, které jsou uloženy ve vrstvách pod pokožkou. Tyto buňky mohou být naplněny fenolickými látkami, které se po obarvení toluidinovou modří zbarví modro-zeleně (obr. 3). I tyto látky mají pravděpodobně ochrannou funkci. Zdá se tedy, že smrková embrya si na svou ochranu oblékají pyžamo s červenými kalhotami a proužkovaným kabátkem.
Kateřina Eliášová
Čeština
English