Libmonster ID: ID-514
Author(s) of the publication: V. Roshchina, Ye. Melnikova, V. Karnaukhov

However, a great many plant cells can fluoresce throughout the visible spectrum, and the intensity of this fluorescence is higher than in animal cells due to a great variety of pigments. For instance, the bright red fluorescence of green photosynthetic cells is caused by the presence of chlorophyll pigments. But chlorophyll-free cells of mature pollen and secretory cells (hairs, glandules) fluoresce green or yellow-green because of the presence of phenols, terpenes and other compounds.

Studies that we have conducted in our laboratory show: the fluorescence of intact plant cells makes it possible to diagnose them according to chemical composition, assess changes in the envelope and protoplasm that could occur in the process of growth or under the effect of adverse factors. New vistas are thus open for studying the biochemistry of cells in vivo; up to now studies into metabolic changes of cells were carried out by destructive methods whereby the structure of objects was destroyed. Besides the visual observations, it is now possible to register fluorescence spectra with the aid of a microspectrofluorimeter developed by Dr. Karnaukhov and coworkers for a fluorescence microscope. This new device was patented in many countries in the 1980s. The microspectrofluorimeter allows to register fluorescence spectra of individual cells of plants, animals and microorganisms-even spectra of cell walls. Depending on the specialization of a plant cell, its growth phase and the effect of exogenous factors, such spectra exhibit, on and off, maxima reflecting the conversions of definite substances.

What is the balance of our work? We have found above all that the most valuable information is obtained by analyzing the secretory cells of plant hairs and glandules. One can hardly make them out with the use of an ordinary microscope against the predominant mass of opaque, green or yellow-green tissues. But it is quite different when the plant surface is exposed to UV light in investigations with a fluorescence microscope. Now Drs. Rosh-china and Melnikova have made a microspectrofluorimetric study of intact secretory cells of more than 50 plant species containing fluorescent metabolic products like phenols and terpenoids, alkaloids and polyacetylenes. They were in sharp contrast with the nonfluorescent sites of tissue or with those of a different fluorescent color.

page 54


Also fluorescent was the secretory surface of pollen cells (male gametophyte).

One more example is the specific tissue of the insectivorous vesicular water plant bladderwort ( Utricularia). Its cleft leaves look like a thread with numerous small bladderlike parts (traps) covered with mucus-secreting glandules. Observed with a fluorescence microscope, the surface of a trap looks red due to the green pigment of chlorophyll. Clearly distinct against this background are mucus-containing glandules that luminesce yellow. Their fluorescence spectra (solid line) and the secret (dash line) have an identical maximum (545 nm). Yet this maximum is absent from the fluorescence spectra of nonsecretory cells (dotted line)- instead, there is a 680 nm maximum corresponding to the red luminescence proper to chlorophyll. The yellow fluorescence of mucus glandules is apparently due to the presence of alkaloids.

The luminescence of different type secretory cells is found to depend on their chemical composition. The blue or blue-green luminescence is characteristic of terpenoid-containing hairs of mint ( Mentha); the same is true of comfrey (Symphytum) whose cells accumulate phenols and alkaloids, and of phenol-rich birch buds too. Yellow or orange luminescence is also observed in the secretory cells of marigold (Tagetes) roots abundant in polyacetylenes and alkaloids, while the bulk of their nonsecretory cells fluoresces blue. The secreting surface of pollen (male gametophyte) from the selfsame plants, depending on the chemical composition of the secretae and surface pigments (phenols, carotenoids, azulene, etc.), fluoresces in the blue, yellow, green and red regions of the spectrum.

So, in many plants secretory cells can be identified with a fluorescence microscope. This is important for botanists and experts involved with secretae (secrets), for these substances are a source of a great variety of biologically active products, including those attracting or repelling insects, and also compounds protecting against pests and infection (medicinal plants are a case in point). Some agents keep predators away and thus help preserve useful products.

The fluorescence of the pistil (female gametophyte) and pollen likewise furnishes important information-above all on their physiological condition and fertilization capability, and on their sensitivity to pollution. Here's what we have seen in our laboratory: with pollen germinating in an artificial nutrient medium the fluorescence of viable pollen grains attenuates, while the nonviable grains fluo-resce bright and do not germinate. So we can tell apart both even a few minutes after their pollen has been wetted. Besides, fluorescence analysis enables us to distinguish fairly well the pollen of plants capable of self- pollination (self-compatible) from that of plants incapable of self-pollination (self-incompatible). Say, petunia, which is incapable of self-pollination, has no spectral maxima characteristic of carotenoids and azulenes or else shows low maxima.

In fact, pollen is sensitive to various unfavorable factors. Under their effect or during long storage many pigments on its surface are destroyed with the resulting loss of viability-something that fluorescence analysis allows to

page 55


diagnose right away. For instance, high concentrations of ozone and hydrogen peroxide as well as exposure to UV light destroy carotenoids and, as a consequence, the characteristic fluorescence in the yellow-orange region disappears. In a nutshell, our techniques make it possible to assess the viability of pollen and its fertilization capacity, and that without a long period of germination and sprouting, and without biochemical control. Needless to say, geneticists and plant-breeders would benefit much in their practical work.

But it is not only the practical side of the pistil-and-pollen fluorescence that matters. It's fantastic, but such fluorescence characterizes the ability to identify both the native and the foreign pollen on the pistil's surface. Back in 1994 we first obtained spectra to this effect when for several seconds immediately after the contact of the pistil and pollen of an intact plant we could see in them new maxima substituting the old ones. That occurred only in response to the contact of cells belonging to a native, not a foreign, species. Despite various manipulations under a fluorescence microscope, the native pollen on the pistil germinated normally and, upon fertilization, gave birth to a sound embryo that bore fruit and produced viable seed.

Yet the phenomenon of plant cell fluorescence has not been studied to the full. Further studies will bring us new discoveries and surprises in the kingdom of living organisms.


© elibrary.at

Permanent link to this publication:

https://elibrary.at/m/articles/view/FLUORESCENCE-PLANT-CELLS

Similar publications: L_country2 LWorld Y G


Publisher:

Austria OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.at/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

V. Roshchina, Ye. Melnikova, V. Karnaukhov, FLUORESCENCE - PLANT CELLS // Vienna: Austria (ELIBRARY.AT). Updated: 08.09.2018. URL: https://elibrary.at/m/articles/view/FLUORESCENCE-PLANT-CELLS (date of access: 10.03.2026).

Publication author(s) - V. Roshchina, Ye. Melnikova, V. Karnaukhov:

V. Roshchina, Ye. Melnikova, V. Karnaukhov → other publications, search: Libmonster AustriaLibmonster WorldGoogleYandex

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Austria Online
Vienna, Austria
430 views rating
08.09.2018 (2740 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
A jelen cikkben egy hipotetikus, teljes körű nukleáris háború forgatókönyvét vizsgálják, és értékelik a különböző országok túlélési potenciálját egy globális katasztrófa körülményei között. A tudományos kutatások elemzése és szakértői értékelések alapján rekonstruálják azokat a kulcsfontosságú tényezőket, amelyek meghatározzák az állam és annak népességének a nukleáris konfliktus és az azt követő nukleáris tél túlélésére irányuló képességét. Különös figyelmet fordítanak a kutatók arra a következtetésre, hogy csak korlátozott számú ország, amelyek főként a déli féltekén találhatóak, rendelkeznek a mezőgazdasági termelés megőrzéséhez és a társadalmi stabilitáshoz szükséges feltételekkel a posztapokaliptikus időszakban.
Catalog: Биология 
15 hours ago · From Magyarország
Ez a cikk Irán civilizációjának történelmi mélységét vizsgálja, és olyan bizonyítékokat mutat be, amelyek alátámasztják annak elismerését, hogy Irán a Föld egyik legrégebbi folyamatos államiságának számít. A régészeti leletek elemzésére, a történelmi feljegyzésekre és a nemzetközi szervezetek által nemrégiben közzétett rangsorokra alapozva rekonstruálja Irán figyelemre méltó pályáját a proto-elámi korszakától a sorozatos birodalmak felemelkedéséig napjainkig. Különös figyelmet fordít az Elámi civilizációnak, az Akhémida-dinasztia innovációinak és a „folyamatos szuverenitás” fogalmának, amely Iránt megkülönbözteti a nemzetek hosszú fennállását rangsoroló globális listákon.
Catalog: География 
3 days ago · From Magyarország
Ez a cikk a 2026-os, Irán és az USA– Izrael által vezetett koalíció közötti katonai konfliktus jelentős és sokrétű hatását vizsgálja az Egyesült Arab Emírségek turisztikai szektorára. A legfrissebb hírszolgáltatások, hivatalos utazási figyelmeztetések és a 2026 március eleji iparági adatok elemzése alapján a cikk rekonstruálja az UAE turizmusát közvetlenül érintő következményeket, köztük a légi közlekedés megzavarását, a turisták bizalmának összeomlását, a infrastruktúra fizikai fenyegetését és ezzel járó pénzügyi veszteségeket. Különös figyelmet szentel a régió stratégiai sebezhetőségére, az UAE hatóságainak reagálására, valamint a Golf-övezet gazdasági diverzifikációs stratégiájának hosszú távú következményeire.
Catalog: Экономика 
4 days ago · From Magyarország
This article examines the Strait of Hormuz, a narrow maritime artery connecting the Persian Gulf with the Gulf of Oman, which holds critical importance for global energy supplies. Based on analysis of geographical characteristics, economic statistics, and current events from February-March 2026, the article reconstructs the comprehensive significance of the strait and the consequences of its blockade. Particular attention is devoted to the geopolitical context of the ongoing conflict between Iran and the coalition led by the United States and Israel, as well as the potential impact on global oil, gas, and related product markets.
Catalog: География 
4 days ago · From Magyarország
Ez a cikk a Hormuz-szorost vizsgálja, amely a Perzsa-öbölt az Ománi-öböllel összekötő keskeny tengeri útvonal, és amely a globális energiaellátás szempontjából kritikus jelentőségű. A földrajzi jellemzők, a gazdasági statisztikák és a 2026 február-márciusi események elemzése alapján a cikk felvázolja a szoros átfogó jelentőségét és blokádjának következményeit. Különös figyelmet szentel az Irán és az USA–Izrael által vezetett koalíció közötti folyamatban lévő konfliktus geopolitikai kontextusára, valamint a globális olaj-, gáz- és a kapcsolódó termékek piacaira gyakorolt lehetséges hatására.
Catalog: География 
5 days ago · From Magyarország
Azokat a külföldi vezetőket, akiknek likvidálását az Egyesült Államokhoz tulajdonítják.
6 days ago · From Magyarország
Mely államfőket ölt meg az Amerikai Egyesült Államok?
6 days ago · From Magyarország
Ez a cikk az Egyesült Államok külföldi vezetők likvidálására irányuló műveletekben való részvételének jelenségét vizsgálja, amely megújult figyelmet kapott a 2025–2026-os drámai események kapcsán — venezuelai elnök Nicolás Maduro elrablása és Irán legfelsőbb vezetője, Ali Khamenei halála egy közös amerikai–izraeli csapásban. Történelmi dokumentumok, szakértői értékelések és a nemzetközi jog normáinak elemzésére alapozva rekonstruálja az Egyesült Államok koercív módszerek rezsimváltás célú alkalmazásának megközelítéseiben bekövetkezett fejlődést. Különös figyelmet fordít a hivatalos politikai gyilkosságokra vonatkozó tilalom és azok új jogi érvelésekkel alátámasztott következetes alkalmazása közötti ellentmondásra.
7 days ago · From Magyarország
В настоящей статье рассматривается феномен участия Соединенных Штатов в операциях по устранению иностранных лидеров, получивший новое звучание в связи с громкими событиями 2025–2026 годов — похищением президента Венесуэлы Николаса Мадуро и гибелью верховного лидера Ирана Али Хаменеи в результате американо-израильского удара. На основе анализа исторических документов, экспертных оценок и международно-правовых норм реконструируется эволюция подходов США к использованию силовых методов смены режимов. Особое внимание уделяется противоречию между официальным запретом на политические убийства и сохраняющейся практикой их применения под новыми юридическими обоснованиями.
7 days ago · From Magyarország
Ez a cikk vizsgálja a kritikus stratégiai kérdést, vajon Oroszországnak megvan-e a képessége arra, hogy nukleáris első csapással megsemmisítse az Amerikai Egyesült Államokat, miközben sikeresen megakadályozza a pusztító válaszcsapást. A nyílt forrásból származó hírszerzési információk, a stratégiai erők elrendezése, a hivatalos nyilatkozatok és a szakértői kommentárok elemzése alapján ez a tanulmány lebontja ennek a kérdésnek a technikai, operatív és doktrinális dimenzióit. Különös figyelmet fordítunk az orosz stratégiai erők szerkezetére, az Amerikai Egyesült Államok nukleáris triádjának és korai figyelmeztető rendszereinek a képességeire, az olyan automatikus válaszrendszerek, mint a "Perimeter" szerepére, és a meghatározó stratégiai stabilitási paradigma, amely évtizedek óta meghatározza az USA–Oroszország kapcsolatait.
9 days ago · From Magyarország

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

ELIBRARY.AT - Austrian Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

FLUORESCENCE - PLANT CELLS
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: AT LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Austria ® All rights reserved.
2025-2026, ELIBRARY.AT is a part of Libmonster, international library network (open map)
Preserving Austria's heritage


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android