Semená kvitnúcich rastlín sú rôzneho tvaru a veľkosti: môžu dosahovať niekoľko desiatok centimetrov (palmy) a sú takmer na nerozoznanie (orchidey, metla).
V tvare - sférický, predĺžený sférický, valcový. Vďaka tomuto tvaru je minimálny kontakt povrchu semena s životné prostredie... To uľahčuje osivo tolerovať nepriaznivé podmienky.
Štruktúra semien
Vonkajšia strana semena je pokrytá semenným obalom. Povrch semien býva hladký, ale môže byť aj drsný, s tŕňmi, rebrami, chĺpkami, papilami a inými výrastkami semenného obalu. Všetky tieto formácie - prispôsobenie sa šíreniu semena.
Na povrchu semien je viditeľná blizna a peľový vstup. Lem- stopa zo stonky semena, pomocou ktorej bolo semienko pripevnené k stene vaječníka, peľový vstup uložené ako malý otvor v šupke semena.
Hlavná časť semena sa nachádza pod šupkou - embryo. Mnoho rastlín má vo svojich semenách špecializované zásobné tkanivo - endosperm. V semenách bez endospermu sa živiny ukladajú v kotyledónoch embrya.
Štruktúra jednoklíčnolistových a dvojklíčnolistové rastliny nie sú rovnaké. Typickou dvojklíčnolistovou rastlinou je fazuľa, jednoklíčnolistovou rastlinou je raž.
Hlavným rozdielom v štruktúre semien jednoklíčnolistových a dvojklíčnolistových rastlín je prítomnosť dvoch kotyledónov v embryu u dvojklíčnolistových rastlín a jedného u jednoklíčnolistových rastlín.
Ich funkcie sú rôzne: v semenách dvojklíčnolistových kotyledónov obsahujú živiny, sú husté, mäsité (fazuľa).
U jednoklíčnych rastlín je jediným kotyledónom scutellum - tenká platňa umiestnená medzi embryom a endospermom semena a tesne priliehajúca k endospermu (raž). Keď semeno vyklíči, bunky scutellum absorbujú živiny z endospermu a dodajú ich embryu. Druhý kotyledón je redukovaný alebo chýba.
Podmienky klíčenia semien
Semená kvitnúcich rastlín dokážu dlhodobo odolávať nepriaznivým podmienkam pri zachovaní embrya. Semená so živým zárodkom môžu vyklíčiť a dať vznik novej rastline, nazývajú sa životaschopný. Semená s mŕtvym embryom sa stávajú nepodobný nemôžu klíčiť.
Na klíčenie semien, kombinácia priaznivé podmienky: prítomnosť určitej teploty, vody, prístupu vzduchu.
Teplota... Rozsah teplotných výkyvov, pri ktorých môžu semená klíčiť, závisí od ich geografického pôvodu. Pre „severanov“ potrebujú viac nízka teplota než pre ľudí z južné krajiny... Semená pšenice teda klíčia pri teplotách od 0 ° do + 1 ° С a kukurica - pri + 12 ° С. Toto treba brať do úvahy pri stanovovaní termínov sejby.
Druhou podmienkou klíčenia semien je dostupnosť vody... Klíčiť môžu iba dobre navlhčené semená. Potreba vody na napučanie semien závisí od zloženia živín. Najväčšie množstvo vody absorbujú semená bohaté na bielkoviny (hrach, fazuľa), najmenej - bohaté na tuky (slnečnica).
Voda, ktorá prenikla cez port pre spermie (peľový port) a cez obal semena, odstraňuje semeno z dormancie. V ňom sa predovšetkým prudko zvyšuje dýchanie a aktivujú sa enzýmy. Zásobné živiny sa vplyvom enzýmov premieňajú na mobilnú, ľahko stráviteľnú formu. Tuky a škrob sa premieňajú na organické kyseliny a cukry a bielkoviny na aminokyseliny.
Dych semien
Na aktívne dýchanie napučaných semien je potrebný kyslík. Pri dýchaní vzniká teplo. Surové semená majú aktívnejšie dýchanie ako suché semená. Ak sú surové semená naskladané v hrubej vrstve, rýchlo sa zahrejú, ich embryá odumierajú. Preto sa do skladu nalejú iba suché semená a skladujú sa v dobre vetraných miestnostiach. Na siatie treba vyberať väčšie a hodnotnejšie semená bez prímesí semien burín.
Čistenie a triedenie semien sa vykonáva na triediacich a čistiacich strojoch zrna. Pred výsevom sa kontroluje kvalita semien: klíčivosť, životaschopnosť, vlhkosť, napadnutie škodcami a chorobami.
Pri výseve je potrebné vziať do úvahy hĺbku výsadby semien v pôde. Malé semená by sa mali zasiať do hĺbky 1-2 cm (cibuľa, mrkva, kôpor), veľké - 4-5 cm (fazuľa, tekvica). Hĺbka výsevu závisí aj od typu pôdy. Do piesočnatých pôd sejú trochu hlbšie, do hlinitých plytšie. V prítomnosti komplexu priaznivých podmienok začínajú klíčiace semená klíčiť a dávajú vznik novým rastlinám. Mladé rastliny, ktoré sa vyvíjajú z embrya semena, sa nazývajú klíčky.
V semenách akýchkoľvek rastlín začína klíčenie predĺžením embryonálneho koreňa a jeho výstupom cez vstup peľu. V momente klíčenia sa embryo živí heterotrofne, pričom využíva zásoby živín obsiahnutých v semene.
V niektorých rastlinách sú klíčne listy počas klíčenia vynášané nad povrch pôdy a stávajú sa prvými asimilačnými listami. Toto nadzemné typ klíčenia (tekvica, javor). V iných klíčne listy zostávajú pod zemou a sú zdrojom výživy pre sadenice (hrach). Autotrofné kŕmenie začína po objavení sa výhonkov so zelenými listami nad zemou. Toto pod zemou typ klíčenia.
Rád dlaní (Bincipes)
Čeľaď palmových (Palmae alebo Arecaceae)
Stromy, niekedy liany s nerozvetvenými kmeňmi, bez sekundárneho zhrubnutia a korunou dlaňových alebo perovito členitých listov. Kvety sú malé, obojpohlavné, správne, jednoduché alebo zložité, často veľmi veľké súkvetia, sediace alebo často ponorené do mäsitých osí. Perianth je jednoduchý, 3-členný, v 2 kruhoch, niekedy špirálovitý, oddelene alebo trochu zrastený. 6 tyčiniek v 2 kruhoch, často 9 a viac. Vlákna sú voľné alebo spojené na základni do krúžku alebo rúrky. Vaječník superior, 1-3-bunkový s 1 anatropným vajíčkom s 2 vrstvami. Stĺpec. Placentácia je stredovo-uhlová. Plodom sú bobule alebo kôstkovice. Semená sú veľké, s endospermom, často tesne zrastené s endokarpom.
235 rodov a asi 3400 druhov v trópoch a subtrópoch, najmä v Ázii a Amerike.
Pojem trópy sa právom spája s palmami. Často definujú tropickú krajinu. Hovorí sa dokonca o „palmovom páse“, ktorý odkazuje na oblasť pestovania kokosových orechov medzi 20 ° severnou a južnou zemepisnou šírkou od rovníka. Tieto zemepisné šírky zhruba ohraničujú trópy od subtrópov. Dažďové pralesy sú obzvlášť bohaté na palmy na aluviálnych pôdach takých veľkých riek, akými sú Amazonka a Orinoko. Ale v savanách a v horských subtropických lesoch, kde môžu dosiahnuť hranicu mrazu, je veľa paliem. Jediný európsky druh hamerops nízke(Chamaerops humilis), ktorý žije na juhu Španielska a Talianska, znáša aj teploty -7°C. Geografické rozloženie paliem je vo všeobecnosti pozoruhodné. V Amerike je známych 92 rodov a 1140 druhov. V austrálsko-ázijskom priestore je len o niečo viac druhov - 1150, ale 167 rodov, čo sa vysvetľuje vysokým počtom endemických rodov na jednotlivých ostrovoch. Ale Afrika má len 50 druhov z 15 rodov.
Mnohé palmy sa vyznačujú vysokými stĺpovitými kmeňmi vysokými až 20-30 m, ale v celom rozsahu majú rovnakú hrúbku a niekedy je kmeň v hornej časti dokonca hrubší ako na báze kvôli zostávajúcim stopkám listov. Sekundárne zhrubnutie u dlaní, ako takmer u všetkých jednoklíčnolistových rastlín, chýba, ale primárne zhrubnutie je veľmi intenzívne. Pod rastovým bodom sa tvorí veľký počet sú položené rýchlo sa deliace bunky a pomerne veľa nesprávne umiestnených cievnych zväzkov s mohutnými sklerenchymálnymi obalmi. Ako dlaň rastie, primárne zhrubnutie môže postupovať a potom opäť ustupovať. U niektorých druhov to vedie k opuchu trupu v strednej časti (pripomínajúceho boa constrictor, ktorý prehltol veľkú korisť).
Palmové kmene sa nerozvetvujú, s výnimkou rodu hifene(Hyphaene), ktorý má mať skutočné dichotomické vetvenie. Spolu s vysokokmennými druhmi existuje veľa krátkostopkastých a takmer bezkmenných druhov, pri ktorých sa akoby spod zeme vynára ružica listov. Popínavé takzvané „ratanové“ palmy rodu sú veľmi zvláštne kalamus(Calamus) žijúci v trópoch Starého sveta. Ratany majú relatívne tenké ohybné kmene so silnými zakrivenými tŕňmi. Cirrusové listy v jasne pravidelnom usporiadaní (netypické pre palmy!), Majú niekoľko párov bočných segmentov, ako aj husto klasnaté vretenice, ktoré predstavujú vrchná časť list. Dĺžka ratanových kmeňov dosahuje 100-200 m.
Existujú dva hlavné typy palmových listov. Pôvodný je perový typ (obr. 204). Cirrusovo rozrezané listy paliem dosahujú maximálnu veľkosť pre listy 10 m a viac, ale zvyčajná veľkosť je 3-5 m. List takejto palmy, ktorý s hlukom padá, môže vážne zraniť. Prstom vypreparovaný list je fylogeneticky sekundárny a vznikol v dôsledku inhibície rastu vretenice. Segmenty dlaňového listu sú na báze viac-menej zrastené. Kmene mnohých paliem (a ešte častejšie stopky listov) sú silne tŕnisté.
Zaujímavým problémom je herbarizácia paliem. Samozrejme, môžete si nazbierať kvety do herbára, často ide o plody alebo časti súkvetí. Ale čo listy, kvetenstvo v celku alebo s kmeňom? Tu je herbár do značnej miery nahradený náčrtom sprevádzaným potrebnými kvantitatívnymi meraniami, napríklad šírkou stopky, počtom segmentov atď.
Kvetenstvo mnohých druhov sa často intenzívne rozvetvuje a dosahuje významné veľkosti, niekedy až 1,5 m alebo viac. Ich osi sú často zhrubnuté a pestrofarebné. Je úžasné, že vždy malé kvety tvoria palmy
Ryža. 204. Dlane. Kokos (Cocos nucifera): 1 - všeobecná forma; 2 - súkvetie so samčími (a) a samičími (b) kvetmi; 3 - samčí kvet (časť - sepals); 4 - rez ovocím (kokos). Calyptrocalyx spicatus: 5 - vrchná časť rastliny s plodmi. Sabal (Sabal mauritiiformis): 6 - celkový pohľad s kvetenstvami. Bactris (Bactris guineensis): 7 - časť rastliny s plodmi. seychelská palma(Lodoicea maldivica): 8 - časť samičia rastlina s ovocím; 9 - dvojlaločný endokarp so semenom. Calamus (Calamus longisetus): 10 - prierez vaječníka
niekedy také veľké plody ako kokos(Cocos nucifera) alebo seychelská palma(Lodoicea maldivica). Plody posledne menovaných sú medzi drevinami najväčšie a semená sú spravidla najväčšie. Takže v týchto ohľadoch sú palmy šampiónmi.
Význam paliem v živote obyvateľov tropických krajín možno len ťažko preceňovať. Listy mnohých druhov odrezané na prstoch sú bežným materiálom, ktorý sa nachádza na strechách takzvaných palmových chát. Z kmeňov ságová palma(Metroxylon) extrahovaný škrob obsiahnutý v parenchýmových bunkách a používaný na výrobu skutočného sága. Jedno z najvýznamnejších svetových olejnín – nepochybne palmový olej(Elaeis guineensis). Tuky vo výnimočne vysokej koncentrácii sa v tejto palme ukladajú nie v endosperme, ale v oplodí, takže sadenica ich nemôže využiť, ale nepochybne priťahujú živočíchy, ktoré roznášajú plody. Táto africká perovitá palma sa pestuje v mnohých častiach trópov. Biologicky je zaujímavý tým, že má obojpohlavné súkvetia, ktoré kvitnú v rovnakom čase. V mužských kvetenstvách je až 140 000 kvetov, v ženskom - nie viac ako 5 000. Existujú aj čisto dvojdomé odrody.
Azda najznámejšia spomedzi paliem patrí medzi sperené druhy. kokosová palma, alebo kokos obzvlášť hojný v pobrežných oblastiach. Krajina pobrežných oblastí Indie, Južného Vietnamu, Kuby, Cejlónu je do značnej miery určená kokosovou palmou. Predpokladá sa, že vlasťou rastliny sú ostrovy Polynézia, odkiaľ sa rozšírila nielen cez človeka, ale aj prenášaním plodov cez vodu. Strednú vrstvu perikarpu predstavuje vzduchová vrstva. Semená sú schopné klíčiť po 3 alebo dokonca 4 mesiacoch plávania. Kokosové ovocie nie je úplne bežné. Vo vnútri mohutného 3-vrstvového oplodia je 1 cm hrubá "škrupina" endospermu, ku ktorej prilieha maličké embryo. Stred ovocia vypĺňa zakalená tekutina bohatá na bielkoviny – „kokosové mlieko“ (jeho chuť však nemá s mliekom nič spoločné). Keď sú „orechy“ úplne zrelé, 9-11 mesiacov po odkvitnutí, tekutina stuhne. Jedno kvetenstvo dáva 8-10 "orechov" a strom prináša úrodu najmenej 25-30 rokov. Kokosový endosperm (tzv. kopra) je cenný produkt používaný na výrobu kokosového oleja, ale aj cukroviniek. Spracovanie kokosových „orechov“ je náročné na mechanizáciu a stále sa robí ručne, šikovný pracovník denne otvorí 2000 „orieškov“.
V obrovskej rodine paliem len niekoľko druhov tvorí jedlé plody ako kokosový orech. K tým druhým patria aj datle – ovocie datľová palma(Phoenix dactylifera). Jeho pôvod je nejasný, no niet pochýb, že je jedným z najstarších pestované rastliny... Vzhľadovo vyzerá datľová palma trochu ako kokos, no ten má hladký kmeň, zatiaľ čo datľová palma je husto pokrytá zvyškami stoniek mŕtvych listov. Kokosová palma sa pestuje vo vlhkom prímorskom podnebí, datľová palma naopak môže rásť na suchých miestach, až po púštne oázy. jej koreňový systém môže dosiahnuť hlboké podzemné vody. Datlovník dvojdomý. Na plantážach sa vysádzajú prevažne samičie stromy a v korunách samičích jedincov sa viažu súkvetia zo samčích paliem, ktoré sú predmetom obchodu. Plody - datle - jednosemenné bobule so šťavnatým cukrovým mezokarpom.
Obzvlášť užitočné sú plody palmy. areca(Areca catechu). Predávajú sa vo veľkom množstve na akomkoľvek trhu v južnej Ázii a idú na prípravu.
narkotická žuvacia kompozícia - betelový orech, ktorý obsahuje aj listy jedného druhu čierneho korenia a limetky. Alkaloidy obsiahnuté v plodoch areky silne stimulujú centrál nervový systém a inhibujú činnosť srdca.
Vidíme tak, že dlane nachádzajú najviac rôzne aplikácie... Tu je niekoľko ďalších príkladov. Z mladých súkvetí vínna palma(Raphia vinifera) dostáva sladkú šťavu používanú na výrobu palmového vína. Mimochodom, listy jedného z druhov tohto rodu dosahujú dĺžku 15 a dokonca 20 m, vlákno sa získava z listových stopiek mnohých druhov paliem, ktoré sa používajú na výrobu lán, sietí atď.
Palmy sú mimoriadne dekoratívne. Zdobia bulváre a nábrežia miest až po pobrežia Stredozemného a Čierneho mora (rastú tu však len tie najchladnejšie druhy). Na štátnych znakoch a vlajkách možno vidieť niekoľko druhov paliem. Kráľovská palma(Roystonea regia), ktorá zdobí centrálne námestia Havany, je národným stromom Kuby a najvyššia z paliem je Ceroxylon andský(Ceroxylon andicola) s výškou 60 m je štátnym znakom Kolumbie.
Palmy sú nepochybne prastará čeľaď, čo potvrdzuje aj paleobotanika. Väčšina vedcov verí, že palmy majú spoločný pôvod s ľaliovitými. Avšak okrem niektorých spoločné znaky typické pre jednoklíčnolistové, palmy, prinajmenšom s modernými ľaliovitými, majú len málo spoločného. Dôležité vlastnosti palmy, ako ďalšia rodina, - tendencia k zhlukovaniu kvetov do zložitých súkvetí a úplná absencia krabice. V každom prípade je poloha dlaní v systéme dosť izolovaná.
V kurze botaniky sa študuje veľa rôznych konceptov. Jedným z nich je endosperm. Čo to je, aké funkcie plní táto štruktúra v rastline? Odpoveď na tieto a ďalšie otázky nájdete v tomto článku.
Endosperm je súčasťou embrya
Ľudia už dlho žasli nad schopnosťou drobného semienka dať vzniknúť celému organizmu. Ukazuje sa, že je to kvôli jeho unikátnosti pozostáva z embryonálneho koreňa, stonky, púčika a listu. Tieto embryonálne štruktúry sú obklopené výživným spojivovým tkanivom. Ona je endosperm. Mimo semeno má dodatočná ochrana- šupka.
Tento výraz pochádza z dvoch gréckych slov "endo" - vnútro, "spermia" - semeno. V podstate látky potrebné na vývoj tkanív embrya.
Hodnota živín
Endosperm je tkanivo, ktoré sa tvorí počas oplodnenia. Z hľadiska chemického zloženia ide o kombináciu škrobových sacharidov, bielkovín a rastlinných olejov. Preto človek využíva semená ako zdroj energie a vitamínov. ale prospešné vlastnosti uchovávajú sa len surové. Pri tepelnom spracovaní dochádza k deštrukcii makromolekúl organických látok.
Endosperm nahosemenných rastlín
Výživové tkanivo rastlín môže byť primárne a sekundárne. U gymnospermov sa endosperm tvorí ešte pred procesom splynutia gamét – oplodnením. Vyvíja sa z megaspóry, čo je materská bunka s haploidnou sadou chromozómov. Primárny endosperm je tkanivo, ktoré sa tvorí vo vajíčku. V dôsledku jeho vývoja vzniká ženský prerast, čiže gametofyt.
Dvojité hnojenie rastlín
V semenách sa pri oplodnení tvorí endosperm krytosemenného. V priebehu tohto procesu sa zúčastňujú dve spermie, ktoré sa nachádzajú v prašníkoch tyčinky. Vaječník piestika obsahuje jednu ženskú gamétu a centrálnu zárodočnú bunku. Tu prebieha hnojenie. Jedna spermia sa spojí s vajíčkom a vytvorí semenné embryo. Druhý sa pripája k zárodočnej bunke. Výsledkom posledného procesu je endosperm. Tento typ jeho formovania sa nazýva sekundárny. Endosperm sa nachádza okolo embrya, ohrieva ho a vyživuje, čím vytvára podmienky pre klíčenie semena.
Ako sa tvorí?
Endosperm sa tvorí dvoma spôsobmi. V prvom prípade oplodnené jadro embryonálny vak je zdieľaná mnohokrát. Vytvorené štruktúry sú umiestnené pozdĺž jeho stien. Tento typ tvorby endospermu sa nazýva jadrový. V tomto prípade je živné tkanivo semien tekuté. Napríklad kokosové mlieko.
Ale vo väčšine krytosemenných rastlín po jadrovom delení dochádza k deleniu buniek. Mení stav agregácie živného tkaniva. Okrem toho sa počas každého delenia tvoria bunky. Ak teda zbierate plody kukurice v období jadrového štiepenia, bude šťavnatá a sladká. Nasleduje premena jednoduchých sacharidov na polysacharidy. Táto chemická transformácia sprevádza delenie buniek.
Takže endosperm, ktorý je živinou embrya semena, vykonáva základné funkcie. Patrí medzi ne poskytovanie energie, vitamínov a mikroelementov embryu, transport roztokov minerálov z dospelej rastliny. Dôležitá je aj regulácia procesu diferenciácie embryonálnych buniek na orgány, ku ktorému dochádza v dôsledku cytokinínov endospermu.
59 ..8. SEMIENKO, OVOCIE, PLODNOSŤ
SEMIENKO. Ak sa nižšie a mnohé vyššie rastliny rozmnožujú spórami, ktoré nemajú mnohobunkové obaly, potom sa semenné rastliny rozmnožujú semenami.
_____________________________________
Iba v riasach charoe je vyvíjajúca sa zygota (spóra) obklopená niekoľkými špirálovito obklopujúcimi vegetatívnymi krycími bunkami archegónie. V tomto stave táto rastlina prechádza obdobím vegetačného pokoja a môže sa účinne rozptýliť.
_______________________________________
Semeno je orgán sexuálneho rozmnožovania a rozširovania semenných rastlín, zvyčajne sa vyvíja z oplodneného vajíčka.
U nahosemenných sa semená vyvíjajú priamo na povrchu makrosporofylu (na semenných šupinách) a u krytosemenných sú semená uzavreté v dutine plodu. Na rozdiel od výtrusy – jednotky šírenia výtrusných rastlín – má semeno množstvo znakov, ktoré vznikli v dôsledku progresívnej evolúcie. V prvom rade je semienko mnohobunková štruktúra, ktorá spája zásobné tkanivo, embryonálnu dcérsku rastlinu (embryo) a špeciálny ochranný obal. V tom sa semeno výrazne líši od spóry, kde je všetko potrebné pre vývoj budúcej rastliny gametofytu obsiahnuté v jedinej bunke.
Vo svojej fyziológii sa spóry a spermie tiež výrazne líšia. Spóra okamžite vyklíči, keď vlhkosť vstúpi do bunky. Mnohé semená majú rôzne dlhé obdobie fyziologického pokoja, počas ktorého nie sú schopné aktívneho života a tvorby sadeníc. Inými slovami, semená ako jednotky šírenia rastlín sú vo všetkých ohľadoch oveľa spoľahlivejšie a univerzálnejšie ako spóry.
Ryža. 105 Semená s endospermom obklopujúcim embryo - A (mak-Papaver somniferum); s endospermom susediacim s embryom - B (pšenica-Trificum aestivum); s rezervnými látkami uloženými v kotyledónoch embrya - B (hrach - Pisum sativum); s endospermom obklopujúcim embryo a silným perispermom - G (paprika - Piper nigrum); s perispermom: - D (kukol - Agro-stemma gjfhago):
1 - obal semena, 2 - endosperm. Časti embrya: 3 - koreň, 4 - stopka, 5 púčikov, 6 - kotyledóny, 7 - oplodie, 8 perisperm
Vývoj semena začína skutočnosťou, že zygota, ktorá sa nachádza vo vajíčku, sa tiahne po dĺžke a delí sa cez priehradku. Jeden z. bunky tvoria takzvanú suspenziu alebo suspenzor, druhým je skutočné embryo. Suspenzia podporuje výživu embrya ponorením do endospermu a často nadobúda vlastnosti haustória – prísavky. Druhá bunka sa mitoticky mnohokrát delí a nakoniec vytvorí embryo.
U nahosemenných rastlín je endosperm haploidný a je tvorený tkanivami samičieho gametofytu. U krytosemenných rastlín endosperm začína triploidným jadrom, ktoré vzniká ako výsledok fúzie diploidného sekundárneho jadra zárodočného vaku a jednej zo spermií. Rozdelenie tohto jadra dáva celú hmotu výživného tkaniva - endospermu. Stupeň vývoja endospermu sa líši od taxónov k taxónom. Spravidla platí, že čím primitívnejšia je z evolučného hľadiska systematická skupina, tým lepšie je vyvinutý jej endosperm. Zníženie endospermu je zvyčajne spojené so zvýšením relatívnej veľkosti embrya. S nárastom jeho veľkosti sa rezervné látky zvyčajne hromadia v samotnom embryu (obr. 105).
V procese vývoja ženského gametofytu a potom embryo a endosperm megasporangia, to znamená vajíčko nucellus, sa zvyčajne zničia a použijú sa jeho rezervné látky. U niektorých taxónov je však toto tkanivo čiastočne zachované, mení sa na výživné tkanivo, fyziologicky podobné endospermu. Nazýva sa perisperm a je známy pre semená predstaviteľov čeľadí papriky, klinčekov a mnohých ďalších.
Hlavnými štrukturálnymi časťami zrelého semena sú obal semena, živné (zásobné) tkanivo a embryo.
Testa. Plášť semena, alebo spermoderm, sa tvorí hlavne v dôsledku kožných vrstiev vajíčka, menej často v dôsledku proliferácie chalázových tkanív. Vo väčšine rastlín obal semena tesne obklopuje semeno a slúži ako hlavný ochranný obal, ktorý zabraňuje jeho vysychaniu a predčasnému nasýteniu vlhkosťou. Štrukturálne znaky obalu semien sú spojené so spôsobmi rozmnožovania a klíčenia semien. Oni majú veľký význam pre taxonómiu. V semenách, ktoré sa vyvíjajú v otvárajúcich sa plodoch, sa často tvorí čeľaď ochranná vrstva zo sklerifikovaných buniek. Niekedy sa vonkajšia vrstva šupky stáva mäsitou a šťavnatou (sarcotesta), čo priťahuje vtáky a cicavce a podporuje šírenie semien.
Ryža. 106 semien fazule Phaseolus vulgarfs (A - celkový pohľad, B - embryo): 1 - stopa chalázy, 2 - stopa mikropylu, 3-jazva, 4 - steh semena, 5 - obal semena (spermoderm), 6 - oblička, 7 - semeno
Na povrchu semena je zvyčajne dobre viditeľná jazva - stopa, ktorá zostáva v mieste pripevnenia semena k lanovke (obr. 106). V taxonómii rastlín majú veľký význam morfologické znaky blizny – tvar, veľkosť, farba atď.
Sú široko používané vo vede o semenách na charakterizáciu a identifikáciu semien.
Kanál alebo priehlbina v obale semena, ktorá je zvyškom mikropylu vajíčka, sa nazýva mikropilárna stopa, zvyšok chalázy na opačnom konci semena sa nazýva chalazal stopa. Koreň sa objavuje cez mikropilárnu stopu počas klíčenia semien. Okrem jazvy, mikropilárnych a chalazálnych znamienok možno na obale semena zvyčajne vidieť špeciálne zhrubnutie nazývané rebro semena alebo jeho steh. Šitie sa vyskytuje v tej časti pozemnej lanovky, ktorá sa u niektorých typov vajíčok spája s iktegumentom.
Mnohé semená kvitnúcich rastlín majú špeciálnu formáciu, ktorá vyzerá ako mäsité výrastky, filmy alebo strapce. Vyvíja sa v rôznych častiach semena a nazýva sa semenná rastlina alebo aryllus. Charakter pastvín je iný. Niekedy vzniká ako dôsledok rastu povrazového pletiva, semeno čiastočne alebo úplne prerastie, pevne priľne k obalu semena, ale nerastie spolu s ním. V iných prípadoch je aryllus derivátom vonkajšej vrstvy vajíčka. Sadenice nachádzajúce sa v blízkosti mikropilárnej stopy semena sú známe ako karunkuly. Sadenice z väčšej časti sú pestrofarebné a obsahujú cukry, tuky a bielkoviny. Tieto prívesky sú často priťahované určitými zvieratami, zvyčajne vtákmi alebo mravcami, ktoré pomáhajú pri šírení semien a rastlín.
Živné tkanivo. Endosperm a perisperm môžu byť výživným tkanivom v semenách. Častejšie sa endosperm nachádza v semenách, menej často v perisperme, ešte menej často - v oboch živných tkanivách súčasne. V niektorých taxónoch úplne chýbajú špeciálne výživné tkanivá a potom sa rezervné látky ukladajú priamo v embryu.
Konzistencia živného tkaniva je rôzna: pevná, tekutá, slizovitá atď. Pevný, ale vybavený hlbokými záhybmi a ryhami, endosperm sa nazýva ruminovaný. Najčastejšie sa v živnom tkanive hromadia sacharidy vo forme sekundárnych škrobových zŕn, menej často lipidy vo forme kvapiek mastného oleja. Okrem toho semená vždy obsahujú zásobné bielkoviny, čo je obzvlášť dôležité pri klíčení, a zlúčeninu fosforu fytín, ktorej sa pripisuje úloha stimulantu v metabolických procesoch prebiehajúcich počas klíčenia.
Záležiac na chemické zloženie prevládajúce rezervné látky, semená sa delia na škrobové (pšenica, kukurica, ryža a mnohé iné obilniny), olejnaté semená (slnečnica, ľan, arašidy, sója) a bielkovinové (väčšina strukovín).
Embryo. Embryo sa zvyčajne tvorí z oplodneného vajíčka a je zárodkom nového jedinca. Embryo je miniatúrny sporofyt. Proces tvorby embryí (embryogenéza) je zložitý a rozdelený do niekoľkých období. Tento proces má svoje vlastné charakteristiky. Semená väčšiny rastlín uzatvárajú jedno embryo. Najčastejšie je bezfarebný, menej často farebný a potom obsahuje chlorofyl. Stupeň morfologickej disekcie embrya je rôzny pre rôzne taxonomické skupiny. Embryo je z veľkej časti zložené z meristematických buniek. Najprimitívnejšie taxóny sa vyznačujú takzvaným nedostatočne vyvinutým zárodkom. Je veľmi malý, bodkovaný a tvorí sa neskoro, v období klíčenia semena. V evolučne vyspelejších skupinách je embryo dobre vyvinuté, v jeho častiach sa môžu ukladať živiny, redukujú sa alebo úplne zanikajú špeciálne výživné tkanivá (endosperm a perisperm). Vo väčšine kvitnúcich rastlín pozostáva os embrya z embryonálneho koreňa a stopky. Kotyledóny sú pripevnené k hornej časti stonky. Časť stonky nachádzajúca sa pod klíčnymi listami sa nazýva hypokotyl, nad epikotylom (pozri obr. 51). Horná časť stonky končí púčikom alebo chocholom, základom hlavného výhonku rastliny. V semene je koreň vždy nasmerovaný na stopu mikropylu. Tvorí hlavný koreň novej rastliny. V niektorých semenách sa hypokotyl a epikotyl môžu počas klíčenia predlžovať a vynášať kotyledóny na povrch. Počet kotyledónov je rôzny. U dvojklíčnolistých sú zvyčajne dve, veľmi zriedka tri alebo štyri, u jednoklíčnolistých iba jeden, u nahosemenných ich býva niekoľko (od 2 do 15). Cotyledóny sú prvé listy rastliny, ktoré sa vyvíjajú v semene na ešte nediferencovanom embryu. Predpokladá sa, že jednoklíčnolistové embryo pochádza v procese evolúcie z dvojklíčnolistových. Pri vzdušnom klíčení sa klíčne listy zazelenajú a sú schopné fotosyntézy, pri podzemnom klíčení slúžia najmä ako zásobáreň živín napríklad v lieske alebo dube. V iných prípadoch klíčne listy (v obilninách) fungujú ako haustórium, absorbujú živiny z endospermu a prenášajú ich do nadzemnej časti semenáčika.
Fyziológia a klíčenie spermy. Rast semena zvyčajne končí krátko pred dokončením jeho úplného fyziologického vývoja. O niečo neskôr sa prílev živín zastaví a aktivita rastlinných hormónov sa zníži. Keď aktivita hormónov a enzýmov klesá na minimum, vlhkosť semien klesá. Obal semien prechádza významnými zmenami: ich tkanivá čiastočne odumierajú, hustnú a často lignifikujú. Takto zrelé semená sú schopné odolávať nepriaznivým podmienkam prostredia a dokážu si zachovať svoju schopnosť klíčiť po dlhú dobu (niekedy až niekoľko desaťročí). Takéto zrelé semená sú vo fyziologickom pokoji, v tomto stave sa vyskytujú metabolické procesy, dýchanie a niekedy aj „dozrievanie“ embrya, ale schopnosť napučiavať vlhkosťou a klíčiť je často inhibovaná.
Stupeň hĺbky fyziologického odpočinku a jeho trvanie nie sú rovnaké. Semená sa uvoľňujú z dormancie rôznymi spôsobmi. Najmä niektoré semená jednoročné rastliny, ľahko napučiavajú a vplyvom vlhkosti klíčia. Pre klíčenie ostatných a normálny vývoj semenáčika je potrebná studená stratifikácia, to znamená ich dlhodobé udržiavanie pri nízkej teplote, vo vlhkom prostredí a v podmienkach dobrého prevzdušňovania. Nakoniec je tu ďalšia skupina takzvaných „tvrdých semien“, ktorých obal semien je vďaka svojej štrukturálne vlastnosti vodeodolný. Takéto semená klíčia až po vertikutácii - umelé narušenie celistvosti šupky škrabaním, mletím pieskom, obarením vriacou vodou a pod. V prírode takéto semená napučiavajú a klíčia zvyčajne vplyvom prudkej zmeny. teplotné režimy prispieva k narušeniu integrity škrupiny.
Klíčenie semien sa nazýva ich prechod z pokoja na vegetatívny rast embrya a vytvorenie semenáčika z neho. Klíčenie začína optimálnou kombináciou vlhkosti a teploty pre každý druh, s voľným prístupom kyslíka.
Klíčenie semien je sprevádzané zložitými biochemickými a morfofyziologickými procesmi. Pri vstupe vody do semien sa prudko zvyšuje dýchací proces, aktivujú sa enzýmy, rezervné látky prechádzajú do ľahko stráviteľnej, mobilnej formy, tvoria sa polyribozómy, začína sa syntéza bielkovín a iných látok. Rast embrya zvyčajne začína prerazením kožného povlaku predlžujúcim sa embryonálnym koreňom a hypokotylom v oblasti mikropilárnej dráhy. Po vzídení koreňa sa z púčika vyvinie výhonok, na ktorom sa rozvinú skutočné listy (pozri obr. 51). V poľnohospodárskej praxi je životaschopnosť a kvalita semien charakterizovaná klíčivosťou, to znamená percentom semien, ktoré v určitom období poskytli normálne sadenice v optimálnych podmienkach. Pre poľné plodiny je toto obdobie 6-10 dní, pre dreviny - až 2 mesiace.
Semeno je rozmnožovací orgán rastliny, ktorý sa po oplodnení vyvíja z vajíčka.
Počas tvorby semena a plodu sa jedna zo spermií spojí s vajíčkom a vytvorí diploidnú zygotu (oplodnené vajíčko). Následne sa zygota mnohonásobne rozdelí a v dôsledku toho sa vyvinie mnohobunkové rastlinné embryo. Centrálna bunka zlúčená s druhou spermiou sa tiež mnohokrát delí, ale druhé embryo nevznikne. Vytvára sa špeciálne tkanivo - endosperm. Bunky endospermu akumulujú zásoby živín potrebných pre vývoj embrya. Kryty vajíčka rastú a menia sa na obal semien.
Teda ako výsledok dvojité oplodnenie vzniká semeno, ktoré pozostáva z embrya, zásobného tkaniva (endospermu) a obalu semena. Zo steny vaječníka sa vytvára stena plodu, nazývaná perikarp.
Druhy semien
1.s endospermom (semeno sa skladá z troch častí: obal semena, endosperm a embryo. Semeno s endospermom je vlastné jednoklíčnolistovým, ale môže sa vyskytovať aj u dvojklíčnolistových - makové, solanovité, dážďovníkové);
2. s endospermom a perispermom (zvyčajne zriedkavý typ štruktúry, keď semeno obsahuje embryo, endosperm a perisperm. Je charakteristický pre lotos, muškátový orech);
3.s perispermom (endosperm sa úplne spotrebuje na tvorbu embrya. Semená tohto typu sú charakteristické pre klinčeky);
- bez endospermu a perispermu (embryo zaberá celú dutinu embryonálneho vaku a náhradné živiny sa hromadia v kotyledónoch embrya. Spolu sa semeno skladá z dvoch častí: obalu semena a embrya. Táto štruktúra semena je charakteristická zo strukovín, tekvice, rosaceae, vlašských orechov, buku atď.)
Perisperm - Zásobné diploidné tkanivo semena, v ktorom sa ukladajú živiny. Pochádza z jadra.
Endosperm – veľkobunkové zásobné tkanivo, hlavný zdroj výživy pre vyvíjajúce sa embryo. Najprv aktívne prenáša látky z tela matky do embrya a potom slúži ako zásobník na ukladanie živín.
Ryža. Semená
16. Klasifikácia ovocia. Plodnosť .
Plod je rozmnožovacím orgánom krytosemenných rastlín, vytvorený z jedného kvetu a slúžiaci na tvorbu, ochranu a distribúciu semien v ňom obsiahnutých. Mnohé druhy ovocia sú cennými potravinárskymi výrobkami, surovinami na získavanie liečiv, farbív atď.
Klasifikácia ovocia
Vo väčšine klasifikácií sa ovocie zvyčajne delí na reálny(vytvorené z prerasteného vaječníka) a falošné(na ich vzniku sa podieľajú aj iné orgány).
Skutočné ovocie sa delí na jednoduché(vytvorené z jedného piestika) a komplexný(vznikajúce z polynomického apokarpného gynoécia).
Jednoduché sa delia podľa konzistencie oplodia na suché a šťavnaté.
Medzi suchými sa rozlišujú jednosemenný(napríklad nosatec, orech) a polyspermné... Viacsemenné plody sa delia na otváravé (fazuľa, tobolka, vrecúško, struk atď.) a neotváravé. Neotváravé suché polyspermné plody delíme na kĺbové (článkový struk, článkovaný struk) a zlomkové (krokodíl, dvojkrídlový plod atď.)
Medzi šťavnaté ovocie tiež zvýrazniť polyspermné ( tekvica, jablko, bobule) a jednosemenný(kôstkovica).
Zložité sa nazývajú na základe názvov jednoduchých druhov ovocia (polystyrén, veľa orechov atď.).
Na rozdiel od plodu (jednoduchého alebo zložitého) sa súkvetie tvorí nie z jedného kvetu, ale z celého súkvetia alebo jeho častí. Každopádne, na tvorbe úrody sa okrem kvetov podieľajú osi súkvetia. Neplodnosť je produktom úpravy (po oplodnení) nielen kvetov, ale aj osí súkvetia. V typických prípadoch zložený plod napodobňuje plod a funkčne mu zodpovedá. Klasickým príkladom je ananás.
17, Vegetatívne rozmnožovanie rastlín a jeho biologické hodnota vegetatívneho rozmnožovania rastlín(z lat. vegetativas- zelenina) je rozmnožovanie rastlín pomocou vegetatívnych orgánov (koreň, stonka, list) alebo ich častí. Vegetatívne rozmnožovanie rastlín je založené na fenoméne regenerácie. Pri tomto spôsobe rozmnožovania sú u dcérskych jedincov plne zachované všetky vlastnosti a dedičné vlastnosti.
Rozlišujte medzi prirodzeným a umelým vegetatívnym rozmnožovaním. Prirodzené rozmnožovanie sa v prírode neustále vyskytuje z dôvodu nemožnosti alebo ťažkostí rozmnožovanie semien... Je založená na oddelení životaschopných vegetatívnych orgánov alebo častí od materskej rastliny, ktoré sú v dôsledku regenerácie schopné obnoviť celú rastlinu z jej časti. Celý súbor jedincov získaných týmto spôsobom má meno klonovať. Klonovať(z gréc. klon - výhonok, vetva) - populácia buniek alebo jedincov, ktorá vzniká v dôsledku nepohlavného delenia z jednej bunky alebo jedinca. Vegetatívne rozmnožovanie rastlín v prírode vykonáva:
Separácia (jednobunková);
Koreňové výhonky (čerešňa, jablko, malina, černica, šípka);
Korenebulbs (orchidea, dahlia);
Vrstvy (ríbezle, egreše);
Fúzy (jahoda, pýr plazivý);
Oddenky (pšeničná tráva, trstina);
Hľuzy (zemiaky);
Cibuľa (tulipán, cibuľa, cesnak);
Plodové puky na listoch (briofilum).
Biologický význam vegetatívne rozmnožovanie: a) jedna z úprav na tvorbu potomstva, kde nie sú priaznivé podmienky na pohlavné rozmnožovanie; b) v potomstve sa opakuje genotyp rodičovskej formy, čo je dôležité pre zachovanie vlastností odrody; c) jeden zo spôsobov zachovania cenných odrodových znakov a vlastností; d) počas vegetatívneho rozmnožovania sa rastlina môže skladovať v podmienkach nemožnosti rozmnožovania semenami; e) preferovaný spôsob rozmnožovania okrasných rastlín; f) pri vrúbľovaní - v vrúble sa zvyšuje odolnosť voči vonkajším podmienkam.Treba si uvedomiť, že nevýhodné je aj vegetatívne rozmnožovanie: a) prenášajú sa negatívne vlastnosti, b) prenášajú sa choroby tela matky.
18. SEXUÁLNA REPRODUKCIA, JEJ ÚLOHA A FORMY Rozmnožovanie je univerzálna vlastnosť všetkých živých organizmov, schopnosť reprodukovať svoj vlastný druh. S jeho pomocou sa druhy a život vôbec zachovávajú v čase. Život buniek je oveľa kratší ako život samotného organizmu, preto je jeho existencia podporovaná len množením buniek. Existujú dva spôsoby rozmnožovania - asexuálne a sexuálne. Počas asexuálnej reprodukcie je mitóza hlavným bunkovým mechanizmom zabezpečujúcim zvýšenie počtu buniek. Rodič je jedna osoba. Potomstvo je presnou genetickou kópiou materského materiálu. 1) Biologická úloha asexuálnej reprodukcie Udržiavanie kondície zvyšuje dôležitosť stabilizácie prirodzeného výberu; poskytuje rýchle rozmnožovanie; využívaný v praktickom chove. 2) Formy nepohlavného rozmnožovania U jednobunkových organizmov sa rozlišujú tieto formy nepohlavného rozmnožovania: delenie, endogónia, schizogónia a pučania, sporulácia. Rozdelenie je typické pre améby, nálevníky, bičíkovce. Najprv dôjde k mitotickému deleniu jadra, potom sa cytoplazma rozdelí na polovicu stále sa prehlbujúcou konstrikciou. V tomto prípade dcérske bunky dostávajú približne rovnaké množstvo cytoplazmy a organel. Pre toxoplazmu je charakteristická endogónia (vnútorné pučanie). S vytvorením dvoch dcérskych jedincov matka dáva iba dvoch potomkov. Môže však existovať viacnásobné vnútorné pučenie, ktoré povedie k schizogónii. Vyskytuje sa u sporozoa (malarické plazmodium) atď. Existuje mnohonásobné delenie jadra bez cytokinézy. Z jednej bunky vzniká veľa dcérskych buniek. Pučanie (v baktériách, kvasinkách atď.). V tomto prípade sa na materskej bunke spočiatku vytvorí malý tuberkulum obsahujúce dcérske jadro (nukleoid). Púčik rastie, dosahuje veľkosť matky a potom sa od nej oddeľuje. Tvorba spór (u vyšších spórových rastlín: machy, paprade, mach, prasličky, riasy). Dcérsky organizmus sa vyvíja zo špecializovaných buniek – spór obsahujúcich haploidnú sadu chromozómov. 3) Vegetatívne rozmnožovanie Typické pre mnohobunkové organizmy. V tomto prípade vzniká nový organizmus zo skupiny buniek, ktoré sú oddelené od materského organizmu. Rastliny sa rozmnožujú hľuzami, rizómami, cibuľkami, koreňovými hľuzami, koreňovými plodinami, koreňovými výhonkami, vrstvením, odrezkami, púčikmi, listami. U zvierat sa vegetatívna reprodukcia vyskytuje v najnižšie organizovaných formách. Ciliárne červy sú rozdelené na dve časti a v každej z nich sú chýbajúce orgány obnovené v dôsledku neusporiadaného delenia buniek. Prstencové červy dokážu zregenerovať celý organizmus z jedného segmentu. Tento typ delenia je základom regenerácie - obnovy stratených tkanív a častí tela (u annelidov, jašteríc, mlokov)
19 Sexuálne rozmnožovanie - spojené s fúziou špecializovaných zárodočných buniek - gamét so vznikom zygoty. Gamety môžu byť rovnaké a rôzne morfologicky. Izogamia - fúzia identických gamét; heterogamia - fúzia gamét rôznych veľkostí; oogamia je splynutie pohyblivej spermie s veľkým, nehybným vajíčkom.
Pre niektoré skupiny rastlín je charakteristické striedanie generácií, pri ktorých pohlavná generácia produkuje zárodočné bunky (gametofyt), a nepohlavná vytvára spóry (sporofyt).
Hnojenie - ide o spojenie jadier mužských a ženských zárodočných buniek – gamét, vedúce k vytvoreniu zygoty a následnému vývoju z nej nového (dcérskeho) organizmu.
Gamete Je to reprodukčná bunka, ktorá má jeden (alebo haploidný) súbor chromozómov a zúčastňuje sa sexuálneho rozmnožovania. Inými slovami, vajíčko a spermie sú gaméty, každý so sadou 23 chromozómov.
zygota Je výsledkom fúzie dvoch gamét. To znamená, že zygota sa vytvára ako výsledok fúzie ženského vajíčka a mužskej spermie. V dôsledku toho sa z neho vyvinie jedinec (v našom prípade osoba) s dedičnými vlastnosťami oboch rodičovských organizmov.
Izogamia
Ak sa splývajúce gaméty od seba morfologicky nelíšia veľkosťou, štruktúrou a chromozómovou sadou, potom sa nazývajú izogaméty alebo asexuálne gaméty. Takéto gaméty sú mobilné, môžu niesť bičíky alebo byť podobné amébe. Izogamia je typická pre mnohé riasy.