V rostlinném světě lze rozlišit dvě formy rozmnožování: asexuální a sexuální. První typ zahrnuje takové způsoby přenosu dědičné informace, jako je přímé buněčné dělení, vegetativní - s pomocí skupiny somatických buněk a reprodukce specializovanými haploidními buňkami - sporami. Druhou, pokročilejší formou je sexuální rozmnožování, vedoucí k tvorbě semen. Nachází se v životním cyklu nahosemenných a kvetoucích rostlin, nazývaných také krytosemenné rostliny. V této práci se budeme zabývat vnější strukturou semene fazolu, zjistíme podmínky nutné pro jeho klíčení a také určíme, jaké výhody mají rostliny schopné reprodukce semen.
Z čeho a jak se tvoří semena?
Fazol je teplomilná jednoletá plodina z čeledi bobovitých, má květy charakteristického tvaru připomínajícíplachetnice nebo motýl sedící se složenými křídly. Uvnitř květu, v jeho zvláštní části, zvané pestík, se nachází zárodek semene, který pod skořápkami ukrýval zárodečný váček. Obsahuje vajíčko a diploidní strukturu zvanou centrální buňka. Jsou postupně oplodněny dvěma spermiemi, v důsledku čehož se objeví semeno fazole. Má embryo, zásobu organických sloučenin pro růst a vývoj, dva děložní lístky a vrstvu zvanou obal semene.
Co jsou semena dvouděložných rostlin
Všechny kvetoucí rostliny se dvěma kotyledony tvoří v důsledku oplození plody se semeny, při jejichž tvorbě hrají hlavní roli všechny části květu: kalich, koruna s okvětními lístky, androecium, skládající se z tyčinek a, samozřejmě pestík se semenným primordiem. Struktura semene fazole je studována v 6. ročníku a seznamuje se s takovou částí biologie, jako je botanika. Má elipsoidní tvar, který kombinuje působivý objem semen s relativně malým povrchem.
Tato funkce minimalizuje kontakt osiva s prostředím. Vnější struktura semene fazole připomíná hlavní orgán vylučovací soustavy savců. V lidské anatomii dokonce existuje definice - ledvina ve tvaru fazole. Na vnitřní, konkávní straně je jizva - místo, kterým je semínko fazolu připevněno k suchým listům plodu, nazývané fazole. Odtud pochází název čeledi rostlin – Luštěniny. Má více než 12 tisíc druhů. Většina z tohozástupci jsou bylinné formy, ale existují i keře a stromy. Mezi luštěninami jmenujme přeborníky v obsahu cenných rostlinných bílkovin: jde o sóju, hrách, fazole, čočku.
Struktury semínek a jejich význam
Pokračujme v uvažování o struktuře semene fazolí. Obrázek níže jasně ukazuje přítomnost dříve naznačených částí, jmenovitě: obal semene, dva děložní lístky a embryo umístěné mezi nimi.
Jak bylo zjištěno, vnější část – slupka semene – je derivátem slupek klíčku semene (slupek). Plní funkci ochrany před vysycháním, nepříznivými teplotami a dalšími negativními abiotickými faktory. Samozřejmě, že hlavní semennou strukturou je embryo. Proč tomu tak je, pojďme se podívat do další části.
Dvouděložné embryo
Jak si pamatujeme, v procesu dvojího oplodnění, který je vlastní pouze kvetoucím rostlinám, se z oplodněného vajíčka vyvine mnohobuněčný útvar – zygota. Říká se mu embryo a má tři části: zárodečný kořen, stopku a ledvinu. Všímejme si vnitřní struktury semene fazole. Níže uvedený diagram jasně ukazuje, že embryo, bezpečně ukryté mezi děložními lístky, je nejen nejdůležitější, ale také nejjemnější a nejzranitelnější strukturou. Dále odpovíme na otázku, jaké funkce jsou vlastní hlavním složkám embrya.
Kořen plodu
Ohromujícípočet suchozemských rostlin má dobře vyvinutý kořenový systém: hlavní, boční nebo vedlejší. Trávy, keře a dřeviny mohou tvořit dva typy podzemních struktur, které se v botanice nazývají kořenové a vláknité kořenové systémy. Jak se ukázalo, začínají svůj vývoj ze stejné části - zárodečného kořene. Začátek jeho buněčného dělení ve fyziologii rostlin je hlavním kritériem, podle kterého se určuje spuštění takového mechanismu, jakým je klíčení semen. Fazole, rajčata, hrách a další plodiny, které milují teplo a reagují, vyžadují optimální kombinaci různých faktorů životního prostředí, aby byl tento proces dokončen se vznikem nové mladé rostliny.
Cotyledony a jejich role v podpoře života sazenice
Aby semínko vyklíčilo, je potřeba přísun živin: cukry, aminokyseliny, tuky. U dvouděložných rostlin je akumulován v děložních listech. Na začátku klíčení embrya přecházejí organické látky do rozpuštěné formy, nejpřístupnější pro vstřebávání buňkami. V semenáčcích dvouděložných rostlin začínají dělohy fungovat jako první suchozemské, tzv. zárodečné listy. Přesto jsou schopny provést fotosyntézu a poskytnout mladé rostlině všechny potřebné plastické látky.
Co je klíčení semen?
Jedná se o fyziologický proces, který je založen na mechanismu přechodu z latentního období v životě semene do fáze aktivního růstu částí embrya: kořene a stonku s listy. V důsledku toho se nejprve objeví sazenice apak se vytvoří mladá rostlina. Jak vypadá klíčící semeno fazole? Níže uvedená fotografie jasně ukazuje, že nejprve se začíná vyvíjet zárodečný kořen, poté stonek vynáší listy kotyledonu nad zem. Po nějaké době se z růstového kužele stonku, sestávajícího z apikálního vzdělávacího pletiva - meristému - tvoří pravé listy rostliny fazole.
Doba odpočinku
Po dozrání plodů zvaných fazole nejsou semena fazolí nasbíraná ze zahrady schopna okamžitě vyklíčit. Nejen rostlinám z čeledi bobovitých, ale i zástupcům jiných skupin, jako jsou rajčata, lilky, okurky, trvá, než jejich semena projdou posklizňovým zráním. Vyznačuje se především tím, že v této době probíhá v buňkách embrya metabolismus na velmi nízké úrovni. Dýchání semen prakticky neexistuje, obsah vody je menší než šestina celkové hmotnosti.
Semena mají díky tomu minimální energii klíčení, nedostatečnou pro přechod organických látek děložních listů do rozpustné formy. Vnější i vnitřní struktura semene fazolu v latentním období se neliší od struktury ve vegetačním období, kdy jsou připravovány k setí do země. Rozdíly se týkají především rychlosti metabolických reakcí v buňkách embrya, která je během období vegetačního klidu semen velmi nízká.
Co je potřeba pro klíčení embrya
V agronomii můžetezdůraznit následující podmínky, které zajišťují kvalitní klíčení semene a vzhled přátelských sazenic: přítomnost vody, příznivá teplota, přítomnost kyslíku, optimální osvětlení. Podívejme se na tyto faktory podrobněji. První na našem seznamu abiotických podmínek je voda. Je nezbytný pro otoky buněk, které jsou doprovázeny zvýšením jejich dýchání.
Studiem struktury semene fazole jsme zjistili, že výživa embrya je možná pouze tehdy, když organické látky v děložních listech přejdou do rozpuštěné formy. To je způsobeno tím, že molekuly vody pronikají do jejich zásobního parenchymu. Fazole jsou plodinou milující teplo a dobře klíčí v dobře prohřáté půdě. Ale osvětlení neovlivňuje energii klíčení. Aby semena uměle odstranila z latentního stavu, jsou ošetřena stimulanty, jako jsou fytohormony.
Provádějí také skarifikaci, to znamená, že mechanicky narušují celistvost slupky, aniž by poškodily struktury, které tvoří vnitřní strukturu semene fazole, zejména jeho děložní lístky a embryo. Všechny výše uvedené zemědělské postupy tedy urychlují proces klíčení plodin.
