Budowa nasion i fazy jego rozwoju. Nasiona: struktura

Nasionko to narząd rozrodczy, który u okrytozalążkowych powstaje z zalążka, zwykle po podwójnym zapłodnieniu.

Struktura nasion. Początkowo nasiono znajduje się wewnątrz owocu, co chroni je do momentu wykiełkowania. Każde ziarno składa się z łupiny nasiennej, zarodka i tkanek spichrzowych.

Testa rozwija się od powłoki (osłony) zalążka, więc jest diploidalny (2n). Jest wielowarstwowy i zawsze występuje w nasionach. Grubość i gęstość okrywy nasiennej związana jest z charakterystyką owocni, może więc ona być miękka, skórzasta, błoniasta lub twarda (drzewna). Osłonka nasienna chroni zarodek przed uszkodzeniami mechanicznymi, wysychaniem i przedwczesnym kiełkowaniem. Ponadto może promować kiełkowanie nasion.

Zalążek jest rośliną w powijakach i składa się z korzeń embrionalny, łodyga, liścienie i pąki. Zarodek rozwija się z zygoty powstałej w wyniku połączenia plemnika z komórką jajową (2n).

Chusteczki do przechowywania Nasiona to bielmo i perysperma. Bielmo powstaje w wyniku podwójnego zapłodnienia, gdy jądro pęcherzyka zarodkowego (2n) łączy się z drugim plemnikiem (1n). Dlatego bielmo składa się z komórek triploidalnych (3n). Perysperma jest pochodną jąderka i składa się z komórek z diploidalnym zestawem chromosomów.

Rodzaje nasion. Klasyfikacja nasion opiera się na lokalizacji rezerwowych składników odżywczych. Wyróżnić cztery rodzaje nasion (ryc. 22):

Ryż. 22. Rodzaje nasion:

A– nasiona z bielmem otaczającym zarodek (mak);

B– nasiona z bielmem przylegającym do zarodka (pszenica); W– nasiona z małym bielmem (otacza zarodek) i mocnym peryspermem (pieprz); G– nasiona z peryspermą (poczwarki);

D– nasiona z substancjami rezerwowymi odkładającymi się w liścieniach zarodka (groch); 1 - warstwa materiału siewnego; 2 – bielmo; 3 - kręgosłup; 4 – łodyga; 5 - nerka; 6 – liścienie; 7 – owocnia;

8 – perysperma

1) nasiona z bielmem charakterystyczny głównie dla nasion klasy jednoliściennej, a także niektórych roślin dwuliściennych (psiankowata, seler, mak); rezerwowe składniki odżywcze są zlokalizowane w bielmie;

2) nasiona z peryspermą charakterystyczne dla goździków i gęsi, w których w dojrzałych nasionach bielmo jest całkowicie wchłaniane, a perysperma pozostaje i rośnie; ziarno składa się z łupiny nasiennej, zarodka i peryspermu;

3) nasiona z bielmem i peryspermem mają czarny pieprz, torebkę jajeczną, lilię wodną, ​​w nasionach których zachowane jest bielmo i rozwija się perysperma; nasiona składają się z łupiny nasiennej, zarodka, bielma i peryspermy;

4) nasiona bez bielma i bez peryspermu charakterystyczny dla roślin strączkowych, dyni, asteru; podczas rozwoju zarodek całkowicie wchłania bielmo, więc zaopatrzenie w składniki odżywcze odbywa się w liścieniach zarodka; w tym przypadku nasiona składają się z łupiny nasiennej i zarodka.

Budowa nasion z bielmem. Takie nasiona są charakterystyczne dla roślin klasy jednoliściennej, na przykład bluegrass (zboża). W ziarnie pszenicy (napęczniałe nasiona) są strona brzuszna(od strony rowka) i odwrotnie - grzbietowy. Na jednym z biegunów nasienia, po stronie grzbietowej, znajduje się zarodek. Na przeciwległym biegunie znajdują się włoski, które utrzymują ziarno w glebie i przyczyniają się do zaopatrzenia bielma nasion w wodę (ryc. 23).

Ryż. 23. Struktura ziarna pszenicy

(przekrój podłużny):

1 – włosy; 2 – owocnia zrośnięta z okrywą nasienną; 3 – warstwa aleuronowa;

4 – warstwa skrobi rezerwowej ( 3 –4 – bielmo); 5 - tarcza; 6 – epiblast; 7 – pączek z liśćmi; 8 – koleoptyl; 9 - kręgosłup;

10 – coleorhiza (pochwa korzeniowa)

Zewnętrzna strona ziarna pokryta jest cienką, filmową warstwą, którą trudno oddzielić od wnętrza ziarna. Jest to owocnia połączona z łupinką nasienną, ponieważ ziarniak jest owocem jednonasiennym. Struktura owocni i okrywy nasiennej jest dobrze widoczna podczas badania mikroskopowej próbki przekroju poprzecznego ziarna.

Rozmiar zarodka jest niewielki w porównaniu z rozmiarem bielma. Oznacza to, że substancje rezerwowe znajdują się w bielmie. Składa się z dwóch warstw: aleuron i skrobia magazynująca.

Zalążek ma następujące części:

– korzeń embrionalny z czapeczką, kolororyza(pochwa korzeniowa);

– łodyga zarodka I nerka ze stożkiem wzrostu;

– koleoptyl(pierwszy liść kiełkowy) w postaci bezbarwnej czapki, którą podczas kiełkowania przebija warstwy gleby;

– tarcza(modyfikowany liścień) - zgodnie ze swoim położeniem w ziarnie tworzy przegrodę między zarodkiem a bielmem; pod wpływem enzymów tarcza przekształca składniki odżywcze bielma w strawną formę i przenosi je do odżywiania zarodka;

– epiblast znajduje się po stronie przeciwnej do tarczki i jest drugim liścieniem zredukowanym.

Budowa nasion bez bielma i bez peryspermu. Takie nasiona są typowe dla roślin strączkowych, dyni i asterów. Rozważmy ten typ struktury nasion na przykładzie fasoli zwyczajnej (nasiona spęczniane w wodzie) (ryc. 24).

Ryż. 24. Budowa nasion fasoli zwyczajnej:

1 – korzeń zarodkowy; 2 – mikropyl; 3 – blizna;

4 – szew nasienny; 5 - warstwa materiału siewnego; 6 - nerka;

7 – łodyga embrionalna; 8 –liścienie

Zewnętrzna strona nasion pokryta jest grubą okrywą nasienną. Może mieć różne kolory. Po wewnętrznej wklęsłej stronie nasion znajduje się wnęka, mikropyl i szew nasienny.

Żebro- To jest miejsce, w którym nasiono przyczepia się do niełupki.

Mikropyl- otwór, przez który woda i gazy przedostają się do nasion. Mikropyl znajduje się obok blizny, na tej samej linii.

Szew nasion- To ślad połączenia się zalążka z niełupką. Znajduje się po stronie przeciwnej do mikropylu i jednocześnie przylega do blizny.

Pod łupiną nasienną jest zarodek. Wyróżnia się następujące części:

– dwa duże liścienie w kształcie nerki; są to liście zarodkowe, w których odkładają się składniki odżywcze;

– korzeń zarodkowy;

– łodyga zarodka;

– klejnot, pokryte listkami zarodkowymi.

Nasiona fasoli nie mają bielma, ponieważ substancje rezerwowe znajdują się w liścieniach. Składa się z łupiny nasiennej i zarodka.

1. Co to jest ziarno? Jakie funkcje pełni?

Nasienie jest organem generatywnym rośliny. U roślin kwitnących tworzy się wewnątrz owocu. Funkcje nasion:

1. Powielanie. Po dojrzewaniu nasiona mogą wykiełkować i dać początek nowemu organizmowi, po oddzieleniu się od rośliny matecznej. W rezultacie dzięki nasionom rośliny rozmnażają się.

2. Rozmieszczenie roślin na całym terytorium. Na przykład nasiona topoli i wierzby mają na powierzchni liczne włoski. Za ich pomocą nasiona są łatwo zbierane przez wiatr i rozprzestrzeniane po całym obszarze.

3. Trwanie w niesprzyjających warunkach. Nasiona wielu roślin mają zwiększoną odporność na niekorzystne warunki zewnętrzne i zachowują się tam, gdzie obumierają organy wegetatywne. Nasiona dają roślinie możliwość przetrwania niesprzyjających okresów: letniego upału, zimowego chłodu, braku wilgoci.

2. Jaka jest struktura nasion?

Nasienie składa się z łupiny nasiennej, zarodka i bielma.

Otoczka nasienna chroni wewnętrzną zawartość nasion. Mogą znajdować się na nim różne formacje ułatwiające rozprzestrzenianie się nasion. Na powierzchni skórki znajduje się blizna po szypułce nasiennej, która łączy dojrzewające ziarno ze ścianką owocu.

Zarodek jest ważną częścią nasienia. Składa się z pędu embrionalnego i korzenia embrionalnego. Pęd zarodkowy ma zarodkową łodygę, zarodkowe liście i zarodkowy pączek wierzchołkowy. Liście embrionalne (dwa u przedstawicieli klasy dwuliściennej, jeden u przedstawicieli klasy jednoliściennej) nazywane są liścieniami. Liście te chronią pączek. U wielu gatunków składniki odżywcze gromadzone są w liścieniach. Na przykład fasola, groszek, słoneczniki, dynie.

Bielmo jest tkanką magazynującą, w której komórkach odkładają się rezerwowe składniki odżywcze niezbędne do rozwoju zarodka. W niektórych nasionach bielmo może nie występować, wówczas substancje rezerwowe odkładają się w komórkach zarodka, często w jego liścieniach. Nasiona z bielmem pomidora, cebuli, kminku, persimmon, fiołka, konwalii. Nasiona bez bielma w fasoli, grochu, słoneczniku, dyni.

3. Opisz główne rodzaje kiełkowania nasion.

Dojrzałe nasiona zaczynają rosnąć w obecności wody, powietrza i ciepła. Poprzedza to ich obrzęk. Pod naciskiem nasączonych wodą komórek łuska pęka, a korzeń „wychodzi”. Materiał ze strony

Korzeń wyrasta od góry, zakotwicza młodą roślinę w glebie i pobiera z niej niezbędną dla rosnącego organizmu wodę i sole mineralne. Zaczyna rosnąć i biegać. Wychodzi w powietrze. Łodyga rozciąga się, liście rosną, a wierzchołkowy pączek rozwija się. Wzrost pędu następuje dzięki międzykalarnym i wierzchołkowym tkankom edukacyjnym. Zarodek nasienia zamienia się w sadzonkę.

Jeśli liścienie unoszą się w powietrze, mówią o kiełkowaniu nasion „nadziemnych”. Takie kiełkowanie występuje u fasoli zwyczajnej, ogórków, rzepy, kapusty, cebuli, lipy drobnolistnej, klonu pospolitego i wielu innych roślin.

Jeśli liścienie siewki pozostają w glebie, takie kiełkowanie nasion nazywa się „podziemnym” (groch, leszczyna, dąb i inne rośliny).

Nie znalazłeś tego, czego szukałeś? Skorzystaj z wyszukiwania

Na tej stronie znajdują się materiały na następujące tematy:

• wypracowanie na temat kiełkowania nasion
• esej o tym, jak kiełkuje ziarno, klasa 4
• z czego składa się nasienie?
• ziarno funkcji
• funkcje nasienia

Od momentu poczęcia aż do osiągnięcia pełnej dojrzałości, kiedy ziarno staje się zdolne do wytworzenia normalnego pędu, ziarno przechodzi szereg skomplikowanych przemian z jednego stanu w inny, doskonalszy, czyli dzieje się to, co określa koncepcja „rozwój nasion”.

Cały ten złożony proces można podzielić na kilka okresów i faz charakteryzujących poszczególne etapy życia nasion.

Każda faza charakteryzuje się bardzo specyficznym stanem zarodka, dlatego diagnoza fazy musi być niezwykle jasna i prosta. Jednak obecnie istnieją jedynie rozproszone opisy poszczególnych faz, najczęściej oparte na jednej cesze.

Szczególnie istotna jest klasyfikacja okresów i faz rozwoju nasion. Aby skonstruować klasyfikację konkretnego zjawiska, należy podsumować zgromadzony materiał doświadczalny i podsumować wyniki badań oraz zaproponować sposób dalszego rozwoju tego zjawiska. Oczywiście taką klasyfikację można opracować jedynie dzięki zbiorowym wysiłkom badaczy.

Podstawą konstrukcji klasyfikacji okresów i faz rozwoju nasion powinien być zespół cech: morfologicznych, morfogenetycznych i biochemicznych.

Fazy ​​​​zbadano najbardziej szczegółowo i opracowano klasyfikacje dla roślin zbożowych. Najlepsze klasyfikacje dla roślin zbożowych zaproponował N. N. Kuleshov, dla roślin strączkowych - V. A. Vishnevsky, dla słoneczników - V. K. Morozov.

Okresy rozwoju nasion

Okres rozwoju nasion charakteryzuje się każdą istotną zmianą jakościową, a także czasem jego trwania.

Dla upraw zbożowych można wyróżnić sześć charakterystycznych, wyraźnie określonych okresów: tworzenie nasion(embrionalny), tworzenie, zsyp, dojrzewanie, dojrzewanie po zbiorach, pełna dojrzałość. Jak zobaczymy później, wszystkie te okresy w ogólnej formie są nieodłączne dla wszystkich innych kultur, chociaż oczywiście każda kultura będzie miała specyficzne różnice w charakterze okresu, w jego fazach.

N. N. Kuleshov podzielił proces rozwoju ziarna na trzy okresy (fazy): tworzenie, zsyp I dojrzewanie. Dwa ostatnie okresy dostrzegamy w interpretacji N. N. Kuleshova, a pierwszy okres dzielimy na dwa jakościowo różne okresy: tworzenie nasion i go tworzenie. Ponadto w ujednoliconym procesie rozwoju nasion uwzględniamy okres dojrzewanie po zbiorach i okres pełna dojrzałość.

Wszystkie te okresy można w skrócie scharakteryzować następująco (na przykładzie pszenicy ozimej).

Okres tworzenia nasion rozpoczyna się po zapłodnieniu (od początku fazy pogamicznej) i trwa do momentu, gdy nasiono oddzielone od rośliny matecznej będzie mogło wykiełkować. Oznacza to, że ziarno zostało już uformowane, a w przyszłości rozpoczyna się okres jego wzmacniania i formowania. Ten okres embrionalny rozpoczyna się wraz z utworzeniem zygoty i kończy się utworzeniem punktu wzrostu zarodka. W tym stanie zarodek jest w stanie w optymalnych warunkach wytworzyć słaby, ale wciąż żywotny pęd.

Okres ten trwa 7–9 dni dla pszenicy ozimej, 7 dni dla miękkiej pszenicy jarej, 10 dni dla twardej pszenicy jarej, 10–15 dni dla kukurydzy itp.

Okres formacji trwa aż do osiągnięcia końcowej długości ziaren charakterystycznej dla danej odmiany. Pod koniec okresu różnicowanie zarodka w zasadzie się kończy. W tym czasie zawartość ziarna zmienia się z wodnistej na mleczną (w tkance bielma pojawiają się ziarna skrobi), a barwa łupiny zmienia się z białej na zieloną (nagromadzi się chlorofil). Wilgotność ziarna wynosi 65–80%, a sucha masa 1000 ziaren sięga 8–12 g. Ten okres rozwoju ziarna charakteryzuje się dużą zawartością wody (zwłaszcza wody wolnej) i niską zawartością suchej masy. Okres trwa 5–8 dni.

Okres napełniania rozpoczyna się od odkładania się skrobi w komórkach bielma i trwa aż do ustania odkładania się skrobi. Okres ten charakteryzuje się wzrostem szerokości i grubości ziarna do jego maksymalnej wielkości, całkowitym zakończeniem tworzenia się tkanki bielma, która początkowo ma konsystencję mleczną, następnie ciastowatą i pod koniec okresu woskową. Masa wody w ziarnie pozostaje stała, natomiast wilgotność ziarna spada do 38–40% (ze względu na stały przyrost suchej masy). Okres ten trwa średnio 20–25 dni, ale przy pogodzie wilgotnej i chłodnej może trwać do 30 dni, a przy pogodzie suchej i upalnej może skrócić się do 15–18 dni lub mniej.

Okres dojrzewania nasion zaczyna się od oddzielenia od rośliny matecznej, kiedy ustają dostawy substancji plastycznych, enzymów, a nawet wody. Ziarno podlega procesom polimeryzacji i suszenia. Wilgotność w tym czasie spada do 12–18%, a czasem do 8%. Ilość wolnej wody gwałtownie maleje, a pod koniec okresu może całkowicie zniknąć.

Taki podział na okresy jest prawidłowy z punktu widzenia zboża handlowego – to drugie dojrzewa i uznawane jest za nadające się do użytku technicznego, czyli staje się surowcem dla przemysłu.

Z punktu widzenia hodowcy nasion rozwój nasion w tym okresie nie jest jeszcze zakończony. Jak zobaczymy później, nadchodzi nowy okres jakościowy, który wiąże się z dalszą transformacją chemikaliów i pojawieniem się nowej i najważniejszej właściwości nasion - pełne normalne kiełkowanie. Chociaż tworzenie morfologiczne nasion kończy się w trzecim okresie, procesy fizjologiczne zachodzą także w późniejszym czasie, dlatego uważamy za konieczne uzupełnienie procesu powstawania nasion o okres piąty – okres dojrzewanie po zbiorach.

W okres dojrzewanie po zbiorach W nasionach zachodzą złożone przemiany biochemiczne różnych związków chemicznych, choć cechy morfologiczne pozostają takie same jak w fazie poprzedniej.

W tym okresie trwa i kończy się synteza wielkocząsteczkowych związków białkowych, przemiana wolnych kwasów tłuszczowych w tłuszcze, cząsteczki związków węglowodanowych stają się większe, zachodzą procesy przemiany substancji - inhibitorów kiełkowania w inne formy, aktywność enzymów zanika, a przepuszczalność powietrza i wody przez okrywę nasienną wzrasta.

Wilgotność nasion jest w równowadze z wilgotnością względną powietrza. Oddech nasion słabnie. Na początku okresu nasiona nie kiełkują lub ich zdolność kiełkowania jest bardzo niska, ale pod koniec staje się normalna. Okres trwa, w zależności od kultury i warunków zewnętrznych, od jednego dnia do kilku miesięcy.

Okres pełnej dojrzałości zaczyna się od momentu, gdy nasiona w pełni wykiełkują, to znaczy, że nasiona są gotowe do rozpoczęcia nowego cyklu w życiu rośliny. Następuje powolne starzenie się koloidów, któremu towarzyszy słabe oddychanie. Nasiona pozostają w tym stanie do czasu, aż zaczną kiełkować lub do całkowitego zniszczenia na skutek starzenia podczas długotrwałego przechowywania.

Okresy te są w niektórych przypadkach podzielone na mniejsze etapy rozwoju nasion - fazy . Fazy ​​​​różnią się według różnych cech, które najwyraźniej odzwierciedlają ich cechy. W jednym przypadku może to być szczególny stan bielma, w innym - charakter procesów fizjologicznych itp.

Okres napełniania dzieli się na następujące fazy rozwoju w zależności od stanu bielma: wodnisty, przedmleko, mleczarnia, pasztecik. W okresie dojrzewania wyróżnia się fazy dojrzałości: woskowy(często wyróżnia się początek, pełnię i koniec dojrzałości woskowej), twardy(czasami oznacza początek stałej fazy dojrzałości).

Faza wodna– początek powstawania komórek bielma. Ziarno wypełnione jest wodnistym płynem. Skorupa jest biała lub biaława. Wilgotność ziarna wynosi 75–80%, wilgotność wolna jest 5–6 razy większa od wilgoci związanej, sucha masa wynosi 2–3% maksymalnej ilości. Średni czas trwania fazy wynosi około 6 dni.

Faza przedsutkowa– płynna, wodnista zawartość ziarna nabiera mlecznego zabarwienia wraz z rozpoczęciem procesu odkładania się ziaren skrobi w bielmie. Skorupa jest zielonkawa. Wilgotność ziarna zmniejsza się do 70–75%, wilgoci wolnej jest 3–4 razy więcej niż wilgoci związanej, a pod koniec fazy około 10% masy dojrzałego ziarna gromadzi suchą masę. Czas trwania fazy wynosi 6–7 dni.

Faza dojrzałości mleka– ziarno ma konsystencję mlecznobiałej masy, łupina jest zielona. Wilgotność ziarna pod koniec tej fazy spada do 50%, stosunek wody wolnej do związanej wynosi około 1,5:1. Ilość wody na 1000 surowych ziaren pozostaje w przybliżeniu stała. W tej fazie dochodzi do intensywnej akumulacji suchej masy, której ilość stanowi około 50% masy dojrzałego nasion. Czas trwania fazy wynosi 7–10 dni, czasem 10–15 dni.

Faza dojrzałości ciasta– bielmo nabiera konsystencji ciasta, a po rozdrobnieniu pasma rozciągają się. Chlorofil stopniowo zanika w skorupce (zachowując się w rowku). Wilgotność ziarna zmniejsza się do 35–42%, stosunek wody wolnej do związanej wynosi 1:1. Zawartość suchej masy osiąga 85–90% wartości maksymalnej. Czas trwania fazy wynosi 4–5 dni.

Faza dojrzałości wosku– bielmo staje się woskowe i elastyczne. Skorupy zmieniają kolor na żółty. Chlorofil znika w rowku. Ilość wody zmniejsza się do 30%. Ziarno osiąga maksymalną objętość. Na początku tej fazy utrzymuje się niewielki wzrost suchej masy w ziarnie, a pod koniec całkowicie zatrzymuje się. Czas trwania fazy wynosi 3–6 dni.

– bielmo po rozbiciu staje się twarde, mączne lub szkliste. Skorupa nabiera również gęstego, skórzastego wyglądu. Kolor jest typowy dla tej uprawy i odmiany. W zależności od strefy i warunków zawartość wody wynosi 8–22%, w tym 1–8% w stanie wolnym. Czas trwania fazy wynosi 3–5 dni, po czym rozpoczyna się stopniowy proces utraty substancji (wygaśnięcie itp.).

Czas trwania każdego okresu i fazy zależy nie tylko od cech gatunkowych, ale także od warunków, w jakich następuje rozwój nasion. Środowisko może zmienić nie tylko czas trwania okresu czy fazy, ale także ich charakter (procesy fizjologiczne mogą zachodzić intensywnie lub mogą zostać w znacznym stopniu zahamowane), co wpływa na właściwości siewne i plonotwórcze nasion.

Jeśli w okresie powstawania nasion jest gorąco i sucho lub gleba nie jest wystarczająco wilgotna, to znaczy ziarno wpada w bezpiecznik Lub schwytać, wówczas czas trwania okresu ulega skróceniu, nasiona nie mają czasu osiągnąć normalnej długości i ulegają skróceniu (bardzo rzadkie zjawisko).

W niektórych przypadkach proces ucisku rośliny i nasion może przebiegać dalej (w wysokich temperaturach i przy braku wilgoci): następuje poważne odwodnienie nasion, zostaje zakłócony normalny stan fizjologiczny komórek, a procesy biochemiczne w nasionach zmiana. W efekcie powstają nasiona drobne, o niewielkiej masie 1000 ziaren, często o dużej zawartości związków azotu.

Deszczowa pogoda z korzystnymi temperaturami i podażą składników odżywczych pomaga wydłużyć okres powstawania i powstawania długich nasion, które w sprzyjających późniejszych warunkach zamieniają się w duże nasiona.

Masa i wielkość nasion zależy od warunków panujących w okresie napełniania nasion. W normalnych warunkach odżywiania, zaopatrzenia w wodę i braku fizycznego suszenia nasion proces napełniania trwa dłużej, a w ziarnie odkłada się wiele substancji organicznych. Nasiona w takich warunkach uzyskują dużą masę, duże rozmiary, gładką powierzchnię, jasną, świeżą barwę, mają wysokie właściwości siewne i plonujące.

Podczas deszczowej pogody napełnianie ulega opóźnieniu, procesy syntetyczne ulegają osłabieniu i zmienia się skład chemiczny, ponieważ niektóre substancje nie przekształcają się w produkty końcowe. Nasiona takie mają obniżone właściwości plonotwórcze, mają długi okres dojrzewania pozbiorczego i są źle przechowywane.

Wysoka temperatura przy dostatecznie całkowitym zaopatrzeniu w wodę skraca okres napełniania i przyspiesza tempo procesów biochemicznych. Nasiona są wysokiej jakości. Jeśli zaopatrzenie w wodę jest niewystarczające, wówczas z powodu skrócenia tego okresu nasiona mogą być w różnym stopniu słabe. Jednak karłowatość ta ma mniej negatywny wpływ na jakość nasion niż karłowatość, która powstała w okresie ich powstawania, kiedy niekorzystne warunki wpływają również na rozwój zarodka.

Warunki panujące w okresie dojrzewania nasion mają mniejszy wpływ na ich jakość niż warunki okresów poprzednich, ale mają również znaczenie dla uzyskania nasion wysokiej jakości. W tym okresie powinno mieć miejsce stałe, równomierne suszenie nasion, co przyczynia się do przekształcenia rezerwowych składników odżywczych w formy ostateczne. Susza w fazie dojrzałości woskowej, jeśli powoduje szybkie wysychanie nasion, prowadzi do zwiększonej zawartości łatwo mobilnych węglowodanów (cukier itp.), które nie mają czasu przekształcić się w skrobię. Nasiona takie charakteryzują się wysokimi walorami siewnymi, zwłaszcza dużą energią kiełkowania, lecz wymagają szczególnej uwagi podczas przechowywania. Zwiększona zawartość cukru, nawet przy niewielkim wzroście wilgotności, może spowodować intensywne oddychanie, a w konsekwencji psucie się nasion.

Deszczowa i zimna pogoda w okresie dojrzewania spowalnia ten proces, przez co uzyskuje się nasiona o słabych walorach siewnych i słabej zdolności kiełkowania. Zimna, ale sucha pogoda, choć powoduje wydłużenie okresu, daje nasiona zadowalającej jakości.

Rozważane okresy rozwoju nasion odnoszą się do upraw zbóż, ale w pełni odnoszą się do innych upraw, chociaż niektóre fazy mogą być inne.

V. A. Vishnevsky szczegółowo zbadał proces rozwoju nasion łubinu i ustalił sześć faz dojrzałości: A) liścienie ciemnozielone, korzonki zielone; B) liścienie są zielone, początek wybielania korzenia zarodka; V) liścienie jasnozielone, całkowite wybielenie korzenia zarodka; G) liścienie są białawe, początek żółknięcia korzenia zarodka; D) liścienie są pożółkłe, korzonek zarodka jest żółty; mi) liścienie są żółte, korzonki zarodka są jasnożółte. Według autora okres napełniania kończy się w fazie całkowitego zażółcenia korzenia zarodka, kiedy wilgotność nasion spadnie poniżej 50% i ustanie dopływ substancji plastycznych do nasion. Taki podział na fazy napełniania i dojrzewania jest możliwy również w przypadku innych roślin strączkowych, chociaż będą pewne różnice.

Proces rozwoju nasion słonecznika różni się znacznie od procesu rozwoju ziarniaków. Według planu V.K. Morozowa dotyczącego słonecznika Ustala się następujące fazy:

Faza tworzenia objętości niełupki(owocnia) rozpoczyna się na długo przed kwitnieniem i kończy 6–14 dni po zapłodnieniu. Długość owocni niełupki rośnie około 6 dni po zapłodnieniu, a szerokość i grubość - 8–14 dni.

Faza tworzenia objętości jądrowej rozpoczyna się po zapłodnieniu. Zauważalny wzrost we wszystkich trzech wymiarach rozpoczyna się po czwartym dniu i kończy między 12 a 14 dniem.

Faza napełniania rozpoczyna się na końcu poprzedniego, a kończy, gdy ustanie dostarczanie suchej masy i gromadzenie się tłuszczu w niełupce. Zwykle ma to miejsce, gdy wilgotność niełupek spada do 38–40%.

W faza dojrzewania Trwa proces suszenia i usuwania wilgoci. Nasiona wchodzą w stan dojrzewania pożniwnego.

W obrębie fazy dojrzewania autorka wyróżnia także stopień dojrzałości (dojrzewanie): sprzątanie pokoju– nasiona mają wilgotność 18–20%, gospodarczy– wilgotność niełupek 12–14% i zatrzymywać się– wilgotność niełupek jest mniejsza niż 12%.

Jak widzimy, ten podział procesu rozwoju niełupek opiera się na ich wilgotności i tylko w pierwszych dwóch fazach uwzględniane są inne cechy.

Można by kontynuować analizę faz rozwoju innych kultur, ale wszystkie z nich odzwierciedlają jedynie ich specyfikę, a ogólny schemat pozostaje ten sam.

Schemat struktury nasion roślin kwiatowych

Tabela struktury nasion

Nasionko- Jest integralną częścią owoców rośliny. Rozwija się z jaja. U wszystkich roślin nasiona składają się z łupiny nasiennej i zarodka.

Poniższe rysunki przedstawiają budowę nasion różnych roślin

Warunki kiełkowania nasion:

2. Wilgotność (w celu odżywienia zarodka)

3. Powietrze (aby zarodek mógł oddychać)

_______________

Źródło informacji:

1. Biologia w tabelach i diagramach./ Wydanie 2, - St. Petersburg: 2004.

2. Biologia. Bakterie. Grzyby i porosty / V.P. Viktorov, A.I. -M.: VLADOS, 2012.-256 s.

Nasiona roślin kwiatowych różnią się kształtem i wielkością: mogą osiągać kilkadziesiąt centymetrów (palmy) i być prawie nie do odróżnienia (storczyki, miotły).

Kształt: kulisty, wydłużony kulisty, cylindryczny. Dzięki takiemu kształtowi zapewniony jest minimalny kontakt powierzchni nasion z otoczeniem. Dzięki temu nasiona łatwiej tolerują niekorzystne warunki.

Struktura nasion

Zewnętrzna strona nasion pokryta jest łupinką nasienną. Powierzchnia nasion jest zwykle gładka, ale może być również szorstka, z kolcami, żebrami, włoskami, brodawkami i innymi wyrostkami okrywy nasiennej. Wszystkie te formacje są przystosowanie się do rozsiewania nasion.

Na powierzchni nasion widoczna jest blizna i przejście pyłku. Żebro- ślad z szypułki, za pomocą którego przyczepiono nasiono do ściany jajnika, przejście pyłku przechowywane w postaci małej dziury w łupinie nasiennej.

Główna część nasion znajduje się pod skórką. zarodek. Wiele roślin ma w swoich nasionach wyspecjalizowaną tkankę magazynującą – bielmo. W nasionach, które nie mają bielma, składniki odżywcze odkładają się w liścieniach zarodka.

Struktura nasion roślin jednoliściennych i dwuliściennych nie jest taka sama. Typową rośliną dwuliścienną jest fasola, a typową rośliną jednoliścienną jest żyto.

Główną różnicą w budowie nasion roślin jednoliściennych i dwuliściennych jest obecność dwóch liścieni w zarodku u roślin dwuliściennych i jednego u roślin jednoliściennych.

Ich funkcje są różne: w nasionach dwuliściennych liścienie zawierają składniki odżywcze, są gęste i mięsiste (fasola).

U roślin jednoliściennych jedynym liścieniem jest tarczka - cienka płytka znajdująca się pomiędzy zarodkiem a bielmem nasion i ściśle przylegająca do bielma (żyta). Kiedy nasiona kiełkują, komórki tarczki pobierają składniki odżywcze z bielma i dostarczają je zarodkowi. Drugi liścień jest zmniejszony lub nieobecny.

Warunki kiełkowania nasion

Nasiona roślin kwitnących mogą przez długi czas wytrzymać niesprzyjające warunki, zachowując zarodek. Nasiona z żywym zarodkiem mogą wykiełkować i dać początek nowej roślinie; wykiełkowało. Stają się nasiona z martwym zarodkiem nie kiełkuje nie mogą kiełkować.

Do kiełkowania nasion niezbędny jest zestaw sprzyjających warunków: obecność określonej temperatury, wody, dostępu powietrza.

Temperatura. Zakres wahań temperatury, w których nasiona mogą kiełkować, zależy od ich pochodzenia geograficznego. „Mieszkańcy Północy” potrzebują niższej temperatury niż mieszkańcy krajów południowych. Zatem nasiona pszenicy kiełkują w temperaturze od 0° do +1°C, a nasiona kukurydzy - w temperaturze +12°C. Należy to wziąć pod uwagę przy ustalaniu terminów siewu.

Drugim warunkiem kiełkowania nasion jest dostępność wody. Tylko dobrze nawilżone nasiona mogą kiełkować. Zapotrzebowanie wody na pęcznienie nasion zależy od składu składników odżywczych. Najwięcej wody wchłaniają nasiona bogate w białko (groch, fasola), a najmniej – nasiona bogate w tłuszcz (słonecznik).

Woda przenikając przez spermatekę (przejście pyłku) i przez okrywę nasienną, wyprowadza nasiona ze stanu uśpienia. Przede wszystkim gwałtownie wzrasta oddychanie i aktywowane są enzymy. Pod wpływem enzymów rezerwowe składniki odżywcze ulegają przemianie w mobilną, łatwo przyswajalną formę. Tłuszcze i skrobia przekształcają się w kwasy organiczne i cukry, a białka w aminokwasy.

Oddychające nasiona

Aktywne oddychanie pęczniejących nasion wymaga dostępu do tlenu. Podczas oddychania wytwarzane jest ciepło. Surowe nasiona mają bardziej aktywne oddychanie niż nasiona suche. Jeśli surowe nasiona zostaną złożone w grubą warstwę, szybko się nagrzeją, a ich zarodki obumrą. Dlatego do magazynu wlewa się tylko suche nasiona i przechowuje je w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Do siewu należy wybierać nasiona większe i pełniejsze, bez domieszki nasion chwastów.

Nasiona czyszczono i sortowano przy użyciu maszyn sortujących i czyszczących ziarno. Przed siewem sprawdzana jest jakość nasion: kiełkowanie, żywotność, wilgotność, porażenie szkodnikami i chorobami.

Podczas siewu należy wziąć pod uwagę głębokość umieszczenia nasion w glebie. Nasiona małe należy wysiewać na głębokość 1-2 cm (cebula, marchew, koper), duże - na głębokość 4-5 cm (fasola, dynia). Głębokość sadzenia nasion zależy również od rodzaju gleby. Na glebach piaszczystych sieje się nieco głębiej, na glebach gliniastych - płytiej. W obecności zestawu sprzyjających warunków kiełkujące nasiona zaczynają kiełkować i dają początek nowym roślinom. Młode rośliny, które rozwijają się z zarodka nasiennego, nazywane są sadzonkami.

W nasionach dowolnej rośliny kiełkowanie rozpoczyna się od wydłużenia korzenia embrionalnego i jego wyjścia przez przejście pyłkowe. W momencie kiełkowania zarodek odżywia się heterotroficznie, wykorzystując rezerwy składników odżywczych zawarte w nasionach.

U niektórych roślin podczas kiełkowania liścienie unoszą się nad powierzchnię gleby i stają się pierwszymi liśćmi asymilacyjnymi. Ten nad ziemią rodzaj kiełkowania (dynia, klon). W innych liścienie pozostają pod ziemią i są źródłem pożywienia dla siewki (grochu). Odżywianie autotroficzne rozpoczyna się po pojawieniu się pędów z zielonymi liśćmi nad ziemią. Ten pod ziemią rodzaj kiełkowania.