Õistaimede seemned on mitmekesise kuju ja suurusega: need võivad ulatuda mitmekümne sentimeetrini (peopesad) ja olla peaaegu eristamatud (orhideed, luud).
Kujult - sfääriline, piklik kerakujuline, silindriline. Tänu sellele kujule minimaalne seemnepinna kokkupuude keskkond... See muudab seemne ebasoodsaid tingimusi kergemini talutavaks.
Seemne struktuur
Seemne väliskülg on kaetud seemnekestaga. Seemnete pind on tavaliselt sile, kuid see võib olla ka krobeline, okkate, ribide, karvade, papillide ja muude seemnekesta väljakasvudega. Kõik need koosseisud - kohanemine seemne levikuga.
Seemnete pinnal on nähtav arm ja õietolmu sissepääs. Hem- seemnevarre jälg, mille abil seeme munasarja seina külge kinnitati, õietolmu sisselaskeava hoitakse väikese auguna seemnekestas.
Seemne põhiosa asub koore all - embrüo. Paljude taimede seemnetes on spetsiaalne säilituskude - endosperm. Nendes seemnetes, millel puudub endosperm, ladestuvad toitained embrüo idulehtedesse.
Üheiduleheliste ja kaheidulehelised taimed ei ole sama. Tüüpiline kaheiduleheline taim on uba, üheiduleheline rukis.
Peamine erinevus üheidu- ja kaheiduleheliste taimede seemnete struktuuris seisneb kaheidulehelistel taimedel kahe ja üheidulehelistel ühe idulehe olemasolu embrüos.
Nende funktsioonid on erinevad: kaheiduleheliste seemnetes sisaldavad idulehed toitaineid, nad on paksud, lihavad (oad).
Üheidulehelistel on ainsaks iduleheks scutellum – õhuke plaat, mis asub embrüo ja seemne endospermi vahel ning on tihedalt endospermi (rukki) kõrval. Kui seeme idaneb, absorbeerivad ajurakud endospermist toitaineid ja varustavad nendega embrüot. Teine iduleht on vähenenud või puudub.
Seemnete idanemise tingimused
Õistaimede seemned taluvad pikka aega ebasoodsaid tingimusi, säilitades embrüo. Elava embrüoga seemned võivad idaneda ja anda uue taime, neid nimetatakse elujõuline. Surnud embrüoga seemned muutuvad erinevad nad ei saa idaneda.
Seemnete idanemiseks kombinatsioon soodsad tingimused: teatud temperatuuri, vee, õhu juurdepääsu olemasolu.
Temperatuur... Temperatuurikõikumiste vahemik, mille juures seemned võivad idaneda, sõltub nende geograafilisest päritolust. Sest "virmalised" vajavad rohkem madal temperatuur kui inimeste jaoks lõunapoolsed riigid... Niisiis, nisuseemned idanevad temperatuuril 0 ° kuni + 1 ° С ja mais - + 12 ° С. Seda tuleb külvikuupäevade määramisel arvestada.
Seemnete idanemise teine tingimus on vee kättesaadavus... Ainult hästi niisutatud seemned võivad idaneda. Seemnete paisumise veevajadus sõltub toitainete koostisest. Suurima koguse vett imavad valgurikkad seemned (herned, oad), kõige vähem - rasvarikkad (päevalill).
Vesi, mis on tunginud läbi spermaporti (õietolmuava) ja läbi seemnekesta, eemaldab seemne puhkeolekust. Selles suureneb järsult hingamine ja aktiveeritakse ensüümid. Ensüümide mõjul muudetakse varutoitained liikuvaks, kergesti seeditavaks vormiks. Rasvad ja tärklis muudetakse orgaanilisteks hapeteks ja suhkruteks ning valgud aminohapeteks.
Seemnete hingeõhk
Paisuvate seemnete aktiivseks hingamiseks on vaja hapnikku. Hingamisel tekib soojus. Toores seemnetel on aktiivsem hingamine kui kuivadel seemnetel. Kui toored seemned on laotud paksu kihina, kuumenevad need kiiresti, nende embrüod surevad. Seetõttu valatakse hoidlasse ainult kuivad seemned ja hoitakse hästi ventileeritavates ruumides. Külviks tuleks valida suuremad ja väärtuslikumad seemned ilma umbrohuseemneid segamata.
Seemnete puhastamine ja sorteerimine toimub sorteerimis- ja teraviljapuhastusmasinatel. Enne külvamist kontrollitakse seemnete kvaliteeti: idanemist, elujõulisust, niiskust, kahjurite ja haigustega nakatumist.
Külvamisel tuleb arvestada seemnete külvisügavusega mulda. Väikesed seemned tuleks külvata 1-2 cm sügavusele (sibul, porgand, till), suured - 4-5 cm sügavusele (oad, kõrvits). Külvisügavus sõltub ka mulla tüübist. Liivmuldadele külvavad nad veidi sügavamale, savisesse mulda madalamale. Soodsate tingimuste kompleksi olemasolul hakkavad idanevad seemned idanema ja annavad uusi taimi. Noori taimi, mis arenevad seemne embrüost, nimetatakse idudeks.
Mis tahes taimede seemnetes algab idanemine embrüonaalse juure pikenemisest ja selle väljumisest õietolmu sisselaskeava kaudu. Idanemise hetkel toitub embrüo heterotroofselt, kasutades ära seemnes sisalduvaid toitainete varusid.
Mõnel taimel kanduvad idulehed idanemise ajal mullapinnast kõrgemale ja neist saavad esimesed assimilatsioonilehed. seda maapealne idanemistüüp (kõrvits, vaher). Teistes jäävad idulehed maa alla ja on seemikute (herneste) toitumisallikaks. Autotroofne toitmine algab pärast seda, kui maapinnast ilmuvad roheliste lehtedega võrsed. seda maa all idanemise tüüp.
Palmi orden (Bincipes)
Palmide perekond (Palmae või Arecaceae)
Puud, mõnikord hargnemata tüvega liaanid, ilma sekundaarse paksenemiseta ja palmi- või pinnaselt tükeldatud lehtede võraga. Lilled on väikesed, kahesoolised, korrektsed, lihtsad või keerulised, sageli väga suured õisikud, istuv või sageli sukeldunud lihakirvestesse. Periant on lihtne, 3-liikmeline, 2 ringis, mõnikord spiraalselt, eraldi või mõnevõrra kokkukasvanud. 6 tolmukat 2 ringis, sageli 9 või rohkem. Hõõgniidid on lahti või sulanud põhjas rõngaks või toruks. Munasarja ülemine, 1-3-rakuline, 1 anatroopse munarakuga, millel on 2 sisekest. Veerg. Platsentatsioon on kesknurkne. Vili on mari või luuvili. Seemned on suured, endospermiga, sageli endokarpiga tihedalt läbi kasvanud.
235 perekonda ja umbes 3400 liiki troopikas ja subtroopikas, eriti Aasias ja Ameerikas.
Troopika mõiste on õigustatult seotud palmipuudega. Sageli määratlevad nad troopilisi maastikke. Nad räägivad isegi "palmivööst", viidates kookospähkli kasvatamise alale, 20 ° laiuskraadi vahel ekvaatorist põhja ja lõuna vahel. Need laiuskraadid piiritlevad ligikaudu troopika subtroopikast. Vihmametsad on palmipuude poolest eriti rikkad selliste suurte jõgede nagu Amazonase ja Orinoco alluviaalsetel muldadel. Kuid savannides ja mägistes subtroopilistes metsades on palju palme, kus nad võivad jõuda külmapiirini. Ainuke Euroopa liik hamerops madal Lõuna-Hispaanias ja Itaalias elav (Chamaerops humilis) talub isegi -7 °C temperatuuri. Palmide geograafiline levik on üldiselt tähelepanuväärne. Ameerikas on teada 92 perekonda ja 1140 liiki. Austraalia-Aasia ruumis on liike vaid veidi rohkem - 1150, kuid 167 perekonda, mis on seletatav üksikutele saartele endeemsete perekondade suure arvuga. Kuid Aafrikas on ainult 50 liiki 15 perekonnast.
Paljudele palmidele on iseloomulikud kõrged, kuni 20–30 m kõrgused sammastüved, kuid need on läbivalt ühesuguse paksusega ning mõnikord on ülaosas olev tüvi allesjäänud lehelehtede tõttu isegi jämedam kui aluses. Sekundaarne paksenemine peopesades, nagu peaaegu kõigil üheidulehelistel, puudub, kuid esmane paksenemine on väga intensiivne. Allpool moodustub kasvupunkt suur hulk laotakse kiiresti jagunevaid rakke ja üsna palju valesti asetsevaid tugevate sklerenhümaalsete ümbristega veresoonte kimpe. Peopesa kasvades võib esmane paksenemine edeneda ja seejärel uuesti taanduda. Mõnel liigil põhjustab see tüve keskosas paistetust (mis meenutab suure saagi alla neelanud boa-konstriktorit).
Palmitüved ei hargne, välja arvatud sugukond hifeen(Hyphaene), millel pidavat olema tõeline dihhotoomne hargnemine. Kõrgetüveliste liikide kõrval on palju lühitüvelisi ja peaaegu varreta liike, millel otsekui maa alt väljub lehtede rosett. Ronivad nn "rotangist" peopesad perekonnast on väga omapärased kalmus(Calamus), kes elab Vana Maailma troopikas. Rotangidel on suhteliselt õhukesed painduvad tüved, millel on tugevad kumerad ogad. Cirrus lehed on selgelt korrapärases paigutuses (ei ole tüüpiline peopesadele!), millel on mitu paari külgmisi segmente, samuti tihedalt naelutatud rachis, mis esindab ülemine osa leht. Rotangist tüvede pikkus ulatub 100-200 m-ni.
Palmilehti on kahte peamist tüüpi. Originaal on suleline tüüp (joon. 204). Palmipuude tsirruslõigatud lehed ulatuvad maksimaalselt 10 m ja enama lehtede puhul, kuid tavalised suurused on 3-5 m. Sellise palmi leht, mis kukub müraga alla, võib tõsiselt haiget teha. Sõrmega tükeldatud leht on fülogeneetiliselt sekundaarne ja tekkis rachi kasvu pärssimise tulemusena. Palmaatlehe segmendid on põhjas enam-vähem koondunud. Paljude palmide tüved (ja veelgi sagedamini lehtede varred) on tugevalt okkalised.
Huvitav probleem on palmide herbariseerimine. Loomulikult võite koguda herbaariumi jaoks lilli, sageli vilju või õisikute osi. Aga kuidas on lood lehtedega, õisikuga tervikuna või koos tüvega? Siin asendatakse herbaarium suures osas eskiisiga, millele on lisatud vajalikud kvantitatiivsed mõõtmised, näiteks leherootsa laius, segmentide arv jne.
Paljude liikide õisikud hargnevad sageli intensiivselt ja saavutavad märkimisväärse suuruse, mõnikord kuni 1,5 m või rohkem. Nende kirved on sageli paksenenud ja erksavärvilised. See on hämmastav, et alati väikesed lilled moodustuvad palmid
Riis. 204. Palmid. Kookospähkel (Cocos nucifera): 1 - üldine vorm; 2 - õisik isas- (a) ja emasõiega (b); 3 - isaslill (osa - tupplehed); 4 - puuvilja (kookospähkli) läbilõige. Calyptrocalyx spicatus: 5 - taime ülemine osa koos viljadega. Sabal (Sabal mauritiiformis): 6 - üldvaade õisikutega. Baktris (Bactris guineensis): 7 - osa taimest koos viljadega. Seišellide palm(Lodoicea maldivica): 8 - osa emane taim puuviljadega; 9 - kahelohiline endokarp koos seemnega. Calamus (Calamus longisetus): 10 - munasarja ristlõige
vahel sellised suured viljad nagu kookospähkel(Cocos nucifera) või seišellide palm(Lodoicea maldivica). Viimaste viljad on puittaimedest kõige suuremad ja seemned üldiselt kõige suuremad. Nii et selles osas on palmid meistrid.
Palmipuude tähtsust troopiliste maade elanikkonna elus on vaevalt võimalik üle hinnata. Paljude liikide sõrmega lõigatud lehed on levinud materjal, mida leidub nn palmimajade katustel. Tüvedest saago palm(Metroxylon) ekstrakti tärklist, mis sisaldub parenhüümirakkudes ja mida kasutatakse tõelise saago valmistamiseks. Üks maailma tähtsamaid õliseemneid – kahtlemata õlipalm(Elaeis guineensis). Sellesse peopesale ladestuvad erakordselt suures kontsentratsioonis rasvad, mitte endospermi, vaid viljakestasse, nii et seemik ei saa neid kasutada, kuid kahtlemata meelitavad ligi loomi, kes vilju jaotavad. Seda Aafrika sulelist palmi kasvatatakse paljudes troopikas. Bioloogiliselt on see huvitav selle poolest, et tal on kahekojalised õisikud, mis õitsevad samal ajal. Isastes õisikutes on kuni 140 000 lilli, emasloomadel - mitte rohkem kui 5000. On ka puhtalt kahekojalisi sorte.
Võib-olla kõige kuulsam palmipuude hulgast kuulub harilike liikide hulka. kookospalm, või kookospähkel eriti rohkesti rannikualadel. India, Lõuna-Vietnami, Kuuba, Tseiloni rannikualade maastiku määrab suuresti kookospalmipuu. Eeldatakse, et taime kodumaa on Polüneesia saared, kust see levis mitte ainult inimeste, vaid ka vee kaudu vilju kandes. Perikarpi keskmist kihti esindab õhukiht. Seemned on võimelised idanema pärast 3- või isegi 4-kuulist ujumist. Kookospähkli puu ei ole täiesti tavaline. Võimsa 3-kihilise perikarpi sees on 1 cm paksune endospermi "kest", mille külge külgneb tilluke embrüo. Vilja keskosa on täidetud hägune valgurikas vedelik - "kookospiim" (selle maitsel pole aga piimaga mingit pistmist). Kui "pähklid" on täielikult küpsed, 9-11 kuud pärast õitsemist, vedelik tahkub. Üks õisik annab 8-10 "pähklit" ja puu annab saaki vähemalt 25-30 aastat. Kookospähkli endosperm (nn kopra) on väärtuslik toode, mida kasutatakse kookosõli ja ka kondiitritoodete valmistamiseks. Kookose "pähklite" töötlemine on raskesti mehhaniseeritav ja käib ikka käsitsi, oskustööline avab 2000 "pähklit" päevas.
Palmide tohutus perekonnas moodustavad vaid vähesed liigid söödavaid vilju, nagu kookospähkel. Viimaste hulka kuuluvad ka datlid – puuviljad datlipalm(Phoenix dactylifera). Selle päritolu on ebaselge, kuid pole kahtlust, et see on üks iidsemaid kultuurtaimed... Välimuselt meenutab datlipalm veidi kookospähklit, kuid viimane on sileda tüviga, datlipalm on aga tihedalt kaetud surnud lehevarte jäänustega. Kookospalmi kasvatatakse niiskes mereäärses kliimas; datlipalmi seevastu võib kasvada kuivades kohtades kuni kõrbeoaasideni. Tema juurestik võivad jõuda sügavale põhjavette. Datlipalm kahekojaline. Enamasti istutatakse istandikele emaspuid ning emasisenditele seotakse võradesse kaubanduse objektiks olevate isaspalmide õisikud. Puuviljad - datlid - üheseemnelised marjad mahlase suhkruse mesokarpiga.
Eriti kasulikud on palmipuu viljad. areca(Areca catechu). Neid müüakse kõikjal Lõuna-Aasia turgudel ohtralt ja need lähevad ettevalmistamisele.
narkootiline närimiskompositsioon - beetlipähkel, mis sisaldab ka ühte tüüpi musta pipra ja laimi lehti. Areka viljades sisalduvad alkaloidid stimuleerivad tugevalt kesk närvisüsteem ja pärsivad südametegevust.
Näeme nii, et peopesad leiavad kõige rohkem erinevaid rakendusi... Siin on veel mõned näited. Noortest õisikutest veinipalm(Raphia vinifera) saavad palmiveini valmistamiseks kasutatavat magusat mahla. Muide, ühe selle perekonna liigi lehed ulatuvad 15 ja isegi 20 m pikkuseks, kiudaineid ekstraheeritakse paljude palmipuude lehtede lehtedest, mida kasutatakse köite, võrkude jms valmistamiseks.
Palmid on äärmiselt dekoratiivsed. Need kaunistavad linnade puiesteid ja muldkehasid kuni Vahemere ja Musta mere rannikuni (siin võivad aga kasvada ainult kõige külmakindlamad liigid). Riikide embleemidel ja lippudel võib näha mitut tüüpi palmipuid. Kuninglik palm Havanna keskväljakuid kaunistav Roystonea regia on Kuuba rahvuspuu ja palmidest kõrgeim on Andide tseroksülon(Ceroxylon andicola), ulatudes 60 m kõrgusele, on Colombia riigi embleem.
Palmid on kahtlemata iidne perekond, mida kinnitab ka paleobotaanika. Enamik teadlasi usub, et palmidel on ühine päritolu koos liiliatega. Samas peale mõne ühiseid jooniüheidulehelistele omaselt on palmidel, vähemalt tänapäevaste liiliatega, vähe ühist. Olulised omadused palmid, nagu järgmine perekond, - kalduvus lillede koondumiseks keerukateks õisikuteks ja täielik puudumine kastid. Igal juhul on peopesade asend süsteemis üsna isoleeritud.
Botaanika kursusel õpitakse palju erinevaid mõisteid. Üks neist on endosperm. Mis see on, milliseid funktsioone see struktuur tehases täidab? Nendele ja teistele küsimustele leiate vastused sellest artiklist.
Endosperm on osa embrüost
Inimesi on pikka aega hämmastanud pisikese seemne võime tekitada terve organism. Selgub, et see on tingitud selle ainulaadsest koostisest, mis koosneb embrüonaalsest juurest, varrest, pungast ja lehest. Neid embrüonaalseid struktuure ümbritseb toitev sidekude. Ta on endosperm. Väljaspool seeme on lisakaitse- koor.
See termin pärineb kahest kreeka sõnast "endo" - sees, "sperma" - seeme. Sisuliselt embrüo kudede arenguks vajalikud ained.
Toitainete väärtus
Endosperm on kude, mis moodustub viljastamise ajal. Keemilise koostise poolest on see tärklise süsivesikute, valkude ja taimeõlide kombinatsioon. Seetõttu kasutab inimene seemneid energia ja vitamiinide allikana. Aga kasulikud omadused neid hoitakse ainult toorelt. Kuumtöötlemisel toimub orgaaniliste ainete makromolekulide hävimine.
Gymnospermide endosperm
Taimede toitekude võib olla primaarne ja sekundaarne. Gymnospermides moodustub endosperm juba enne sugurakkude ühinemisprotsessi – viljastamist. See areneb megaspoorist, mis on haploidse kromosoomikomplektiga emarakk. Primaarne endosperm on kude, mis moodustub munarakus. Selle arenemise tulemusena moodustub emane ülekasv ehk gametofüüt.
Taimede topeltväetamine
Seemnetes moodustub viljastamise käigus katteseemneseemne endosperm. Selle protsessi käigus osalevad kaks spermat, mis asuvad tolmuka tolmukates. Püsti munasari sisaldab ühte emassugurakku ja keskset sugurakku. Siin toimub väetamine. Üks spermatosoidid liidetakse munaga, moodustades seemneembrüo. Teine ühendub sugurakuga. Viimase protsessi tulemuseks on endosperm. Seda tüüpi selle moodustumist nimetatakse sekundaarseks. Endosperm paikneb embrüo ümber, soojendades ja toites seda, luues tingimused seemne idanemiseks.
Kuidas see moodustub?
Endosperm moodustub kahel viisil. Esimesel juhul viljastatud tuum embrüokott jagatakse mitu korda. Moodustunud struktuurid asuvad piki selle seinu. Seda tüüpi endospermi moodustumist nimetatakse tuumaks. Sel juhul on seemnete toitekude vedel. Näiteks kookospiim.
Kuid enamikus katteseemnetaimedes toimub pärast tuumade jagunemist rakkude jagunemine. See muudab toitainekoe agregatsiooni olekut. Veelgi enam, iga jagunemise ajal moodustuvad rakud. Seega, kui kogute tuuma lõhustumise perioodil maisi vilju, on see mahlane ja magus. Sellele järgneb lihtsüsivesikute muundamine polüsahhariidideks. See keemiline transformatsioon kaasneb rakkude jagunemisega.
Niisiis, endosperm, mis on seemne embrüo toitaine, täidab olulisi funktsioone. Nende hulka kuuluvad embrüo varustamine energia, vitamiinide ja mikroelementidega, mineraalainete lahuste transportimine täiskasvanud taimelt. Oluline on ka embrüonaalsete rakkude elunditeks diferentseerumise protsessi reguleerimine, mis toimub tänu endospermi tsütokiniinidele.
59 ..8. SEEME, PUUVILJAD, VILJAKUS
SEEME. Kui madalamad ja paljud kõrgemad taimed paljunevad eostega, millel puuduvad mitmerakulised kattekihid, siis seemnetaimed paljunevad seemnetega.
_____________________________________
Ainult šaroe vetikatel on arenevat sügooti (eost) ümbritsenud mitmed spiraalselt ümbritsevad arhegoonia vegetatiivsed terviklikud rakud. Selles olekus läbib see taim puhkeperioodi ja võib tõhusalt hajuda.
_______________________________________
Seeme on seemnetaimede sugulise paljunemise ja leviku organ, mis areneb tavaliselt viljastatud munarakust.
Taimseemnetaimedel arenevad seemned otse makrosporofülli pinnal (seemnesoomustel), katteseemnetaimedel on seemned suletud viljaõõnde. Erinevalt eosest - eostaimede leviku ühikust - on seemnel mitmeid tunnuseid, mis on tekkinud progresseeruva evolutsiooni tulemusena. Esiteks on seeme hulkrakne struktuur, mis ühendab endas säilituskudet, embrüonaalset tütartaime (embrüo) ja spetsiaalset kaitsekatte. Selle poolest erineb seeme oluliselt eosest, kus kõik tulevase gametofüüditaime arenguks vajalik sisaldub ühes rakus.
Oma füsioloogias erinevad oluliselt ka spoorid ja sperma. Eos idaneb kohe, kui niiskus rakku satub. Paljudel seemnetel on erineva kestusega füsioloogiline puhkeperiood, mille jooksul nad ei ole võimelised aktiivseks eluks ja seemikute tekkeks. Teisisõnu, seemned kui taimede leviku ühikud on igas mõttes palju usaldusväärsemad ja universaalsemad kui eosed.
Riis. 105 Embrüot ümbritseva endospermiga seemned - A (poppy-Papaver somniferum); embrüoga külgneva endospermiga - B (nisu-Trificum aestivum); embrüo idulehtedesse ladestunud varuainetega - B (herned - Pisum sativum); embrüot ümbritseva endospermiga ja võimsa perispermiga - G (pipar - Piper nigrum); perispermiga: - D (kukol - Agro-stemma gjfhago):
1 - seemnekate, 2 - endosperm. Embrüo osad: 3 - juur, 4 - vars, 5-pungad, 6 - idulehed, 7 - perikarp, 8-perisperm
Seemne areng algab sellest, et munarakus paiknev sügoot venib pikkuses ja jaguneb üle vaheseina. Üks neist. rakud moodustavad niinimetatud suspensiooni ehk suspensori, teine on tegelik embrüo. Suspensioon soodustab embrüo toitumist, sukeldades selle endospermi, ja omandab sageli haustooriumi - imeja - omadused. Teine rakk jaguneb mitootiliselt mitu korda ja lõpuks moodustab embrüo.
Gymnospermide puhul on endosperm haploidne ja selle moodustavad emase gametofüüdi kuded. Angiospermide puhul algab endosperm triploidse tuumaga, mis moodustub embrüokoti diploidse sekundaarse tuuma ja ühe spermatosoidi ühinemise tulemusena. Selle tuuma jagunemine annab kogu toitekoe massi - endospermi. Endospermi arenguaste on taksoniti erinev. Reeglina on süstemaatiline rühm evolutsiooniliselt primitiivsem, seda paremini arenenud on tema endosperm. Endospermi vähenemist seostatakse tavaliselt embrüo suhtelise suuruse suurenemisega. Selle suuruse suurenemisega kogunevad reservained tavaliselt embrüosse endasse (joonis 105).
Naiste gametofüüdi ja seejärel megasporangia embrüo ja endosperm, see tähendab tuuma munarakk, arenguprotsessis hävitatakse tavaliselt ning kasutatakse selle varuaineid. Mõne taksoni puhul on see kude aga osaliselt säilinud, muutudes toitainekoeks, mis on füsioloogiliselt sarnane endospermiga. Seda nimetatakse perispermiks ja see on tuntud paprika, nelgi ja paljude teiste sugukondade esindajate seemnete poolest.
Küpse seemne peamised struktuuriosad on seemnekest, toitainete (ladustus)kude ja embrüo.
Testa. Seemnekate ehk spermoderm moodustub peamiselt munaraku terviklikkuse tõttu, harvem kalaaskudede vohamise tõttu. Enamiku taimede puhul ümbritseb seemnekate tihedalt seemet ja toimib peamise kaitsekattena, mis hoiab ära selle kuivamise ja enneaegse niiskuse küllastumise. Seemnekatte struktuursed omadused on seotud seemnete paljundamise ja idanemise meetoditega. Neil on suur tähtsus taksonoomia jaoks. Seemnetel, mis arenevad avanevates viljades, moodustub sageli perekondlik koor kaitsekiht sklerifitseeritud rakkudest. Mõnikord muutub koore välimine kiht lihavaks ja mahlaseks (sarcotesta), mis tõmbab ligi linde ja imetajaid ning soodustab seemnete levikut.
Riis. 106 oa seemet Phaseolus vulgarfs (A – üldvaade, B – embrüo): 1 – kalaasi jälg, 2 – mikropüüli jälg, 3-arm, 4 – seemneõmblus, 5 – seemnekest (spermoderm), 6 – neer, 7 – seeme
Seemne pinnal on tavaliselt selgelt näha arm – jälg, mis jääb seemne köisraudtee külge kinnitamise kohta (joonis 106). Taimede taksonoomias on suur tähtsus armi morfoloogilistel tunnustel - kuju, suurus, värvus jne.
Neid kasutatakse laialdaselt seemneteaduses seemnete iseloomustamiseks ja tuvastamiseks.
Kanalit ehk süvendit seemnekestas, mis on munaraku mikropüüli jäänuk, nimetatakse mikropilaarseks jäljeks, seemne vastasotsa jäävat kalaasi nimetatakse chalazal jäljeks. Seemnete idanemise ajal väljub mikropilari jälje kaudu juur. Tavaliselt on seemnekestal näha lisaks armile, mikropilarile ja chalazalistele jälgedele ka spetsiaalne paksenemine, mida nimetatakse seemne ribiks või selle õmbluseks. Õmblus toimub köisraudtee selles osas, mis teatud tüüpi munarakkudes sulandub iktegumendiga.
Paljudel õistaimede seemnetel on eriline moodustis, mis näeb välja nagu lihavad kasvukohad, kilekesed või narmad. See areneb seemne erinevates osades ja seda nimetatakse seemnetaimeks või arülliks. Rohumaa iseloom on erinev. Mõnikord tekib see funikulaarkoe kasvu tagajärjel, seeme kasvab osaliselt või täielikult üle, haakub tihedalt seemnekestaga, kuid ei kasva sellega kokku. Muudel juhtudel on arüllus munaraku väliskesta derivaat. Seemne mikropilaarse jälje lähedal asuvaid seemikuid tuntakse karunulitena. Seemikud enamjaolt on erksavärvilised ning sisaldavad suhkruid, rasvu ja valke. Neid lisandeid tõmbavad sageli teatud loomad, tavaliselt linnud või sipelgad, mis aitavad kaasa seemnete ja taimede levikule.
Toitainete kude. Endosperm ja perisperm võivad olla seemnete toitekude. Sagedamini leidub endospermi seemnetes, harvemini perispermi, veelgi harvemini - mõlemas toitekoes korraga. Mõnedes taksonites puuduvad spetsiaalsed toitainekuded täielikult ja seejärel ladestuvad reservained otse embrüosse.
Toitekoe konsistents on erinev: tahke, vedel, limane jne Tahke, kuid sügavate voltide ja soontega endospermi nimetatakse mäletsejaks. Kõige sagedamini kogunevad toitainekoesse süsivesikud sekundaarsete tärkliseterade kujul, harvemini lipiidid rasvõli tilkade kujul. Lisaks sisaldavad seemned alati säilitusvalke, mis on eriti oluline idanemise ajal, ja fosforiühendit fütiini, millele omistatakse idanemisel toimuvates ainevahetusprotsessides stimulaatori rolli.
Sõltuvalt sellest, keemiline koostis Valdavad varuained, seemned jagunevad tärkliserikasteks (nisu, mais, riis ja paljud teised teraviljad), õliseemneteks (päevalill, lina, maapähklid, sojaoad) ja proteiiniks (enamik kaunvilju).
Embrüo. Embrüo moodustub tavaliselt viljastatud munarakust ja see on uue isendi embrüo. Embrüo on miniatuurne sporofüüt. Embrüo moodustumise protsess (embrüogenees) on keeruline ja jagatud mitmeks perioodiks. Sellel protsessil on oma omadused. Enamiku taimede seemned ümbritsevad ühte embrüot. Enamasti on see värvitu, harvem värviline ja sisaldab seejärel klorofülli. Embrüo morfoloogilise dissektsiooni aste on erinevate taksonoomiliste rühmade puhul erinev. Embrüo koosneb suures osas meristemaatilistest rakkudest. Kõige primitiivsematele taksonitele on iseloomulik nn vähearenenud embrüo. See on väga väike, täpiline ja moodustub hilja, seemne idanemisperioodil. Evolutsiooniliselt arenenumates rühmades on embrüo hästi arenenud, toitaineid saab ladestuda selle osadesse ning eritoitekuded (endosperm ja perisperm) vähenevad või kaovad täielikult. Enamikul õistaimedel koosneb embrüo telg embrüonaalsest juurest ja varrest. Idulehed kinnituvad varre tippu. Idulehtede all paiknevat varreosa nimetatakse hüpokotüüliks, epikotüüli kohal (vt joon. 51). Varre tipp lõpeb taime peavõrse punga ehk sulestikuga. Seemnes on juur alati suunatud mikropüüli raja poole. See moodustab uue taime peamise juure. Mõnel seemnel on hüpokotüül ja epikotüül võimelised idanemise ajal pikenema ja idulehed pinnale tooma. Idulehtede arv on erinev. Kaheidulehtedes on neid tavaliselt kaks, väga harva kolm-neli, üheidulehelistel ainult üks, seemnetaimedel on neid tavaliselt mitu (2-15). Idulehed on taime esimesed lehed, mis arenevad seemnena veel eristamata embrüol. Arvatakse, et üheiduleheline embrüo põlvnes kaheidulehelisest evolutsiooni käigus. Õhust idanemisel muutuvad idulehed roheliseks ja on võimelised fotosünteesiks ning maa-aluse idanemise korral toimivad nad peamiselt toitainete varuna, näiteks sarapuu või tamme puhul. Muudel juhtudel toimivad idulehed (teraviljades) haustooriumina, imades toitaineid endospermist ja kandes need üle seemiku õhust osasse.
Sperma füsioloogia ja idanemine. Seemne kasv lõpeb tavaliselt vahetult enne selle täieliku füsioloogilise arengu lõppu. Mõnevõrra hiljem toitainete juurdevool peatub ja taimehormoonide aktiivsus väheneb. Kuna hormoonide ja ensüümide aktiivsus väheneb miinimumini, väheneb seemnete niiskusesisaldus. Seemnekate läbib olulisi muutusi: nende kuded surevad osaliselt välja, muutuvad tihedamaks ja sageli pruuntuvad. Sellised küpsed seemned taluvad ebasoodsaid keskkonnatingimusi ja suudavad säilitada idanemisvõimet pikka aega (mõnikord kuni mitu aastakümmet). Sellised küpsed seemned on füsioloogilises puhkeseisundis, selles seisundis toimuvad ainevahetusprotsessid, hingamine ja mõnikord ka embrüo "küpsemine", kuid niiskuse toimel paisumise ja idanemise võime on sageli pärsitud.
Füsioloogilise puhkuse sügavus ja selle kestus ei ole samad. Seemned vabanevad puhkeolekust mitmel viisil. Mõned seemned, eriti üheaastased taimed, paisuvad kergesti ja idanevad niiskuse mõjul. Teiste idanemiseks ja seemiku normaalseks arenguks on vajalik külm kihistumine, st nende pikaajaline hoidmine madalal temperatuuril, niiskes keskkonnas ja hea õhutuse tingimustes. Lõpuks on veel üks rühm nn "kõva seeme", mille seemnekest tänu oma struktuursed omadused veekindel. Sellised seemned idanevad alles pärast skarifikatsiooni – koore terviklikkuse kunstlikku rikkumist kriimustades, liivaga peenestades, keeva veega kõrvetades jne. Looduses paisuvad ja idanevad sellised seemned tavaliselt järsu muutuse mõjul. temperatuuri režiimid kesta terviklikkuse rikkumisele kaasaaitamine.
Seemnete idanemist nimetatakse nende üleminekuks puhkeolekust embrüo vegetatiivsele kasvule ja sellest istiku moodustumisele. Idanemine algab iga liigi jaoks optimaalse niiskuse ja temperatuuri kombinatsiooniga ning hapniku vaba juurdepääsuga.
Seemnete idanemisega kaasnevad keerulised biokeemilised ja morfofüsioloogilised protsessid. Kui vesi siseneb seemnetesse, suureneb järsult hingamisprotsess, aktiveeruvad ensüümid, reservained lähevad kergesti seeditavasse, liikuvasse vormi, moodustuvad polüribosoomid ning algab valkude ja muude ainete süntees. Embrüo kasv algab tavaliselt naha läbimurdest pikeneva embrüonaalse juure ja hüpokotüüliga mikropilaarse raja piirkonnas. Peale juure tärkamist areneb pungast võrse, millel rulluvad lahti pärislehed (vt joon. 51). Põllumajanduspraktikas iseloomustab seemnete elujõulisust ja kvaliteeti idanevus, st seemnete protsent, mis andis teatud aja jooksul normaalsed seemikud neile optimaalsetes tingimustes. Põllukultuuride puhul on see periood 6-10 päeva, puitkultuuride puhul kuni 2 kuud.
Seeme on taimede paljunemisorgan, mis areneb munarakust pärast viljastamist.
Seemne ja loote moodustumisel sulandub üks sperma munarakuga, moodustades diploidse sügoodi (viljastatud munarakk). Seejärel jaguneb sügoot mitu korda ja selle tulemusena areneb mitmerakuline taimeembrüo. Keskrakk, mis on liidetud teise spermaga, jaguneb samuti mitu korda, kuid teist embrüot ei teki. Moodustub spetsiaalne kude - endosperm. Endospermi rakud koguvad embrüo arenguks vajalikke toitainete varusid. Munarakud kasvavad ja muutuvad seemnekestaks.
Seega selle tulemusena topeltväetamine moodustub seeme, mis koosneb embrüost, säilituskoest (endospermist) ja seemnekestast. Munasarja seinast moodustub loote sein, mida nimetatakse perikarpiks.
Seemnete tüübid
1.endospermiga (seeme koosneb kolmest osast: seemnekest, endosperm ja embrüo. Endospermiga seeme on omane üheidulehelistele, kuid võib esineda ka kaheidulehtedel - mooni-, solaan-, umbelliferne);
2. endospermi ja perispermiga (tavaliselt haruldane struktuuritüüp, kui seeme sisaldab embrüot, endospermi ja perispermi. See on iseloomulik lootusele, muskaatpähkel);
3.perispermiga (endosperm kulub täielikult ära embrüo moodustamiseks. Seda tüüpi seemned on iseloomulikud nelgile);
- ilma endospermi ja perispermita (embrüo hõivab kogu embrüokoti õõnsuse ning reservtoitained kogunevad embrüo idulehtedesse. Koos koosneb seeme kahest osast: seemnekest ja embrüo. Selline seemne struktuur on iseloomulik kaunviljadest, kõrvitsast, rosaatsest, pähklist, pöökist jne)
Perisperm – säilitab seemne diploidset kudet, millesse ladestuvad toitained. Tekib tuumast.
Endosperm – suurte rakkude säilituskude, areneva embrüo peamine toitumisallikas. Esiteks kannab see aktiivselt aineid ema kehast embrüole ja toimib seejärel toitainete säilitamise reservuaarina.
Riis. Seemned
16. Puuviljade klassifikatsioon. Viljakus .
Vili on katteseemnetaimede paljunemisorgan, mis moodustub ühest õiest ja teenib selles sisalduvate seemnete moodustamiseks, kaitsmiseks ja levitamiseks. Paljud puuviljad on väärtuslikud toiduained, toorained ravimite, värvainete jms saamiseks.
Puuviljade klassifikatsioon
Enamikus klassifikatsioonides on puuviljad tavaliselt jagatud päris(moodustub ülekasvanud munasarjast) ja vale(nende moodustamisest võtavad osa ka teised kehad).
Päris puuviljad jagunevad lihtne(moodustub ühest pistist) ja keeruline(tuleneb polünoomilisest apokarpsest günoetsiumist).
Lihtsad jagunevad viljakesta konsistentsi järgi kuiv ja mahlane.
Kuivade hulgas eristatakse üheseemnelised(näiteks kärsakas, pähkel) ja polüspermoosne... Mitmeseemnelised viljad jagunevad avanevateks (uba, kapsel, kott, kaun jne) ja mitteavanevateks. Mitteavanevad kuivad polüspermosed viljad jaotatakse liigendatud (liigendatud kaun, liigendkaun) ja fraktsioneerivateks (krokodill, kahetiivaline vili jne).
hulgas mahlased puuviljad ka esile tõsta polüspermoosne ( kõrvits, õun, mari) ja üheseemnelised(luuvilja).
Keerulisi nimetatakse lihtsate puuviljade (polüstüreen, pähklid jne) nimede põhjal.
Erinevalt viljast (lihtne või kompleksne) moodustub õisik mitte ühest õiest, vaid kogu õisikust või selle osadest. Igatahes osalevad õisikuteljed peale lillede infruktatsiooni kujunemises. Viljatus on mitte ainult õite, vaid ka õisiku telgede muutumise (pärast viljastamist) produkt. Tüüpilistel juhtudel matkib liitvili loodet ja vastab sellele funktsionaalselt. Klassikaline näide on ananassivili.
17, Taimede vegetatiivne paljundamine ja selle bioloogiline väärtustada taimede vegetatiivset paljundamist(alates lat. vegetatiiv- taimne) on taimede paljundamine vegetatiivsete organite (juur, vars, lehed) või nende osade abil. Taimede vegetatiivne paljundamine põhineb regeneratsiooni fenomenil. Selle paljunemismeetodi käigus säilivad tütarisenditel täielikult kõik omadused ja pärilikud omadused.
Eristada looduslikku ja kunstlikku vegetatiivset paljunemist Loomulik paljunemine toimub looduses pidevalt läbi võimatuse või raskuse seemnete paljundamine... See põhineb elujõuliste vegetatiivsete organite või osade eraldamisel emataimest, mis regenereerimise tulemusena suudavad taastada kogu taime selle osast. Kogu sel viisil saadud isikute kogum kannab nime kloon. Klooni(kreeka keelest klon - võrs, oks) - rakkude või isendite populatsioon, mis tekib aseksuaalse jagunemise tulemusena ühest rakust või isendist. Taimede vegetatiivne paljundamine looduses läbi viinud:
Eraldamine (üherakuline);
Juurevõrsed (kirss, õun, vaarikas, murakas, kibuvits);
korenebulbs (orhidee, daaliad);
Kihid (sõstrad, karusmarjad);
Vuntsid (maasikas, roomav buttercup);
Risoomid (nisuhein, pilliroog);
Mugulad (kartul);
sibulad (tulp, sibul, küüslauk);
Haudmepungad lehtedel (briofilum).
Bioloogiline tähtsus vegetatiivne paljundamine: a) üks kohandusi järglaste saamiseks, kui puuduvad soodsad tingimused suguliseks paljunemiseks; b) järglastel kordub vanemvormi genotüüp, mis on oluline sordi omaduste säilimiseks; c) üks viise väärtuslike sordiomaduste ja -omaduste säilitamiseks; d) vegetatiivse paljundamise ajal võib taime säilitada tingimustes, kus seemnete paljunemine on võimatu; e) ilutaimede eelistatud paljundusviis; f) pookimisel - võrstaimel suureneb vastupidavus välistingimustele.Tuleb märkida, et vegetatiivne paljunemine on samuti ebasoodne: a) kanduvad edasi negatiivsed tunnused b) kanduvad edasi emakeha haigused.
18. SEKSUAALNE PALJUMINE, SELLE ROLL JA VORMID Paljunemine on kõigi elusorganismide universaalne omadus, võime paljuneda oma liiki. Tema abiga säilivad ajas liigid ja elu üldiselt. Rakkude eluiga on palju lühem kui organismi enda eluiga, seetõttu toetab tema olemasolu vaid rakkude paljunemine. Paljunemiseks on kaks võimalust – aseksuaalne ja seksuaalne. Mittesugulise paljunemise ajal on mitoos peamine rakuline mehhanism, mis suurendab rakkude arvu. Vanem on üks isik. Järglased on lähtematerjali täpne geneetiline koopia. 1) Mittesugulise paljunemise bioloogiline roll Sobivuse säilitamine suurendab loodusliku valiku stabiliseerimise tähtsust; tagab kiire sigimiskiiruse; kasutatakse praktilises aretuses. 2) Mittesugulise paljunemise vormid Üherakulistel organismidel eristatakse järgmisi mittesugulise paljunemise vorme: jagunemine, endogoonia, skisogoonia ja pungumine, eoste teke. Jagunemine on tüüpiline amööbidele, ripsloomadele, lipulaevadele. Esiteks toimub tuuma mitootiline jagunemine, seejärel jagatakse tsütoplasma pooleks järjest süveneva ahenemise teel. Sel juhul saavad tütarrakud ligikaudu sama palju tsütoplasmat ja organelle. Endogoonia (sisemine pungumine) on toksoplasmale iseloomulik. Kahe tütarisendi moodustumisel annab ema ainult kaks järglast. Kuid võib esineda sisemist mitmekordset lootust, mis põhjustab skisogooniat. Esineb sporozoades (malaariaplasmoodium) jne. Esineb tuuma mitmekordne jagunemine ilma tsütokineesita. Ühest rakust moodustub palju tütarrakke. Pungumine (bakterites, pärmseentes jne). Sel juhul moodustub emarakule algselt väike tuberkuloos, mis sisaldab tütartuuma (nukleoid). Pung kasvab, jõuab ema suuruseni ja eraldub seejärel temast. Eoste moodustumine (kõrgematel eostaimedel: samblad, sõnajalad, sammal, korte, vetikad). Tütarorganism areneb spetsiaalsetest rakkudest - eostest, mis sisaldavad haploidset kromosoomide komplekti. 3) Vegetatiivne paljunemine Tüüpiline mitmerakulistele organismidele. Sel juhul moodustub uus organism rakkude rühmast, mis on eraldatud ema organismist. Taimed paljunevad mugulate, risoomide, sibulate, juuremugulate, juurviljade, juurevõrsete, kihilisuse, pistikute, haudmepungade, lehtedega. Loomadel toimub vegetatiivne paljunemine kõige madalamal tasemel organiseeritud vormides. Tsiliaarsed ussid jagunevad kaheks osaks ning mõlemas taastatakse rakkude häirete tõttu puuduvad elundid. Rõngastatud ussid võivad ühest segmendist terve organismi taastada. Seda tüüpi jagunemine on regeneratsiooni aluseks - kaotatud kudede ja kehaosade taastamine (anneliididel, sisalikel, salamandritel)
19 Suguline paljunemine - seotud spetsialiseeritud sugurakkude ühinemisega - sugurakud sügoodi moodustumisega. Sugurakud võivad olla morfoloogiliselt ühesugused ja erinevad. Isogaamia - identsete sugurakkude liitmine; heterogaamia - erineva suurusega sugurakkude liitmine; oogaamia on liikuva sperma sulandumine suure liikumatu munarakuga.
Mõnele taimerühmale on iseloomulik põlvkondade vaheldumine, kus suguline põlvkond toodab sugurakke (gametofüüte) ja mitteseksuaalne põlvkond eoseid (sporofüüt).
Väetamine - see on meeste ja naissoost sugurakkude tuumade - sugurakkude - ühinemine, mis viib sügoodi moodustumiseni ja sellele järgneva uue (tütar)organismi arenemiseni sellest.
Gamete See on reproduktiivrakk, millel on üks (või haploidne) kromosoomide komplekt ja mis osaleb seksuaalses paljunemises. Teisisõnu, munarakk ja sperma on sugurakud, millest igaühes on 23 kromosoomi.
Sügoot See on kahe suguraku ühinemise tulemus. See tähendab, et sügoot moodustub emase munaraku ja isase sperma sulandumise tulemusena. Selle tulemusena areneb see isendiks (meie puhul inimeseks), kellel on mõlema vanemorganismi pärilikud omadused.
Isogaamia
Kui ühinevad sugurakud ei erine morfoloogiliselt üksteisest suuruse, ehituse ja kromosoomikomplekti poolest, siis nimetatakse neid isogameetidele ehk aseksuaalsetele sugurakkudele. Sellised sugurakud on liikuvad, võivad kanda lippe või olla amööbitaolised. Isogaamia on tüüpiline paljudele vetikatele.