Рис. 14. Прорастание пыльцы лилия
Рис. 15. Прорастание пыльны крокуса
Наблюдаемая последовательность в фазах развития пыльцы исключает возможность объяснения образования мицелия в результате воздушного загрязнения, не говоря уже о том, что специалист, изучающий чистые культуры эндофитов, не может принять за эндофиты плесневые спороносящие грибы.
Через 1-2 дня после прорастания пыльцевой клетки образуется характерная по своему габитусу многоклеточная грибная колония эндофита. Вначале молодые гифы состоят из удлиненных клеток, заполненных зернистой плазмой с четко очерченными перегородками. При прорастании пыльцы ярко окрашенных цветков, таких как у настурции, георгина или красной лилии, мицелии эндофитов приобретает оранжевый оттенок, но уже на 3-4‑й день он становится темно–зеленым. К этому времени клетки мицелия принимают округлую септированную форму и гифы распадаются на отдельные сегменты. Такую способность к распаду гиф на отдельные клетки, а также быстрый переход удлиненных клеток в бусовидные, мы не наблюдали у других эндофитов, выделенных из других частей растений. На рис.16, 17 видны септированные гифы из пыльцы огурцов и томатов.
Рис. 16. Септированные гифы из пыльцы огурцов
Рис. 17. Септиронанные гифы из пыльцы томатов
Участие симбионтных грибов в процессе оплодотворения растений может быть изучено под микроскопом. Нанесению пыльцы на рыльце и окраске их анилин–бляу должна предшествовать предварительная мацерация препарата в щелочи, что дает возможность отчетливо различать белок грибного происхождения по фиолетовой окраске и белок растительных клеток, окрашенных в голубой цвет.
Какие наблюдения цитологов подтверждают установленный нами факт наличия эндофитов в пыльцевой клетке?
При установлении двойного процесса оплодотворения яйца и вторичных клеток С. Г. Навашин (1951) отмечал проникновение спермия не только в зародышевый мешок, но и в окружающие его клетки нуцеллюса. Это явление было изучено и подтверждено Я. Е. Элленгорном и В. В. Светозаровой (1950), которые обнаружили, что полиспермия сопровождается подкисленном среды. Развитие легко распадающегося грибного мицелия при прорастании пыльны может объяснить явление полиспермии и также вызванное ростом гриба подкисление среды. В. Е. Козлов (1951), описывая цитологический процесс полиспермии у гороха, сообщает, что спермин при соприкосновении с яйцеклеткой разрыхляется и превращается в скопление множества гранул, в конце концов принимая вид длинных неправильных бусовидных нитей. В статье «Новый пример халацогамии» С. Г. Навашин (1951, С, 174) пишет: «Пыльцевые трубки грецкого ореха обладают способностью посылать боковые выросты, появляющиеся почти в любой точке пути пыльцевой трубки», В его груде представлены рисунки сильноветвящихся пыльцевых трубок в халаце. Сейчас, когда установлена способность пыльцевой клетки прорастать мицелием эндофитов, высказывание С. Г. Навашина служит подтверждением указанного процесса.
Как обычно, при изучении природных явлений новые наблюдения порождают новые исследования. Вот и в данном случае предстоит изучить, в чем заключается участие эндофитов в процессе оплодотворения? Служат ли их гифы транспортирующим средством для передвижения спермия в зародышевый мешок или они обеспечивают условия, благопрнятные для слияния двух разнополых клеток, а возможно, они гарантируют наследственную передачу грибных симбионтов растений однородного происхождения? Настоящий опыт показывает, как может гриб попасть в семена.
Нельзя не вспомнить раннюю работу Дж. Пекло (Peklo, 1913), который приложил много усилий, чтобы доказать наличие в семенах гиф грибов. Ему удалось слетать несколько снимков гиф в недозрелом зерне пшеницы. Он считал, что его богатый азотом алейроновый слой состоит из мицелия эндофитов, находящихся в состоянии анабиоза.