Pohlavné rozmnožovanie krytosemenných rastlín. Rozmnožovanie rastlín Príznaky sexuálneho rozmnožovania u kvitnúcich rastlín

Jeho podstata je nasledovná. Po opelení rastliny úrodný (aktívny) peľ padá na bliznu piestika a drží sa tam vďaka viskóznemu médiu a špeciálnym lepkavým zložkám. Potom potopená bunka začne rásť vo vnútri štýlu a vytvorí peľovú trubicu. Touto cestou sa dve spermie s haploidnou sadou chromozómov dostanú do vaječníka. Akonáhle je vnútri vajíčka, jeden z nich sa spojí s vajíčkom, plne vytvorený a pripravený na tento proces. Takto sa javí zygota - diploidná a následne dáva vznik semienku.

Druhá spermia vo vnútri vajíčka sa spojí s diploidnou bunkou umiestnenou v strede. V dôsledku toho sa tvorí endosperm. Nasledujúce procesy dopĺňajú reprodukčné funkcie:

• obal semena je tvorený kožou vajíčka;
• steny základne piestika tvoria oplodie;
• Vajíčko tvorí celé semeno ako celok.

Výsledkom je vývoj semien vo vnútri plodu.

Spôsoby opelenia

Existuje niekoľko hlavných možností, podľa ktorých peľ skončí na stigme. Pozrime sa teda na spôsoby opeľovania krytosemenných rastlín:

1. Samoopelenie - bez účasti outsiderov.
2. S pomocou vetra.
3. Vďaka hmyzu, zvieratám, vtákom.
4. S pomocou vody.
5. Umelé opeľovanie – s pomocou ľudí.

Vegetatívne rozmnožovanie

Kvety sa tiež rozmnožujú vegetatívne, to znamená bez účasti sexuálnych procesov. Tieto metódy sú veľmi rôznorodé. Cieľom je použiť rôzne časti výhonku (koreň, listy, stonka). Niektoré z najbežnejších možností:

• vrstvenie;
• fúzy;
• očkovanie;
• korene;
• list a stopka.

Väčšinu z týchto metód využívajú ľudia pri pestovaní zeleniny a ovocia a bobúľ.

Semená angiospermu

Rôzne rastliny majú rôzne štruktúry, ktoré sú podobné, ale tvar, zloženie a farba sa môžu meniť. Okrem toho môžu byť rastliny ročné alebo viacročné. Letničky sa rozmnožujú iba semenami, ktoré dozrievajú spravidla do konca leta. Nová generácia sa teda objaví až v nasledujúcom vegetačnom období. Semená jednoročných kvetov ľudia často používajú na získavanie rôznych druhov okrasných rastlín. K tým druhým patria astry, eschscholzia, nechtíky, begónie, durman, nechtík, gillyflowers, kozmos, miralibis a mnohé ďalšie.

Kvitnúce plody

Kvety a plody sú najdôležitejšími časťami krytosemenných rastlín. Práve oni umožňujú týmto rastlinám existovať v rôznych podmienkach, byť široko prispôsobené a početné.

Plody rastlín sa vyznačujú veľkou druhovou rozmanitosťou; ich zvažovanie, klasifikácia a význam skúmajú botanici na celom svete; veda o nich sa nazýva karpológia. Najčastejšie sú to bobule, kôstkovice, jablko, tekvica, granátové jablko, struk, fazuľa, zrno, leták, perutýn, hesperídium a iné.

Reprodukcia a jej význam. Reprodukčné metódy. Schopnosť rozmnožovania alebo sebareprodukcie je jednou z povinných a najdôležitejších vlastností živých organizmov. Rozmnožovanie podporuje dlhodobú existenciu druhu a zabezpečuje kontinuitu medzi rodičmi a ich potomkami počas mnohých generácií. Vedie k zvýšeniu počtu jedincov druhu a prispieva k jeho šíreniu. V rastlinách, z ktorých veľká väčšina vedie pripútaný životný štýl, je rozptýlenie počas procesu rozmnožovania jediným spôsobom, ako obsadiť veľkú plochu biotopu.

Existujú dva typy reprodukcie: asexuálne a sexuálne. IN asexuálna reprodukcia Len jeden rodič je zapojený a delí, púčiky alebo spóry. Kedy sexuálnej reprodukcie jedinci novej generácie sa objavujú za účasti dvoch organizmov - materského a otcovského. Asexuálna reprodukcia sa vyskytuje v dvoch formách: vegetatívny a vlastne asexuálny. Rozmnožovanie pomocou vegetatívnych orgánov (u rastlín) a častí tela (u zvierat) je tzv vegetatívny. Vegetatívne rozmnožovanie je založené na schopnosti organizmov obnoviť (regenerovať) chýbajúce časti. Tento spôsob rozmnožovania je v prírode rozšírený, no najrozmanitejší je u rastlín, najmä kvitnúcich rastlín. Keď sa jednobunkové baktérie, riasy a prvoky delia mitózou, vytvoria sa dva dcérske organizmy. V jednobunkových riasach, hubách a lišajníkoch sa reprodukcia uskutočňuje pomocou fragmentov vlákien, spór a fragmentov stielky. Príkladom vegetatívneho rozmnožovania je pučanie, ktoré je charakteristické pre kvasinky a plesne. Ak sa dcérske jedince neoddelia od matky, môžu sa vytvárať kolónie. V kvitnúcich rastlinách v prírode môžu noví jedinci vznikať z vegetatívnych orgánov: stonka (kaktusy, kačica, elodea), list (gloxínia), koreň (malina, egreš, bodliak, púpava), podzemok (pšenica), úponky (jahoda), atď. Vlastne asexuálne Rozmnožovanie je charakteristické tým, že na rozmnožovanie potomstva sa tvoria špecializované bunky – spóry, z ktorých každá vyklíči a dá vzniknúť novému organizmu. Sporulácia sa vyskytuje v prvokoch, hubách, riasach, machoch, machoch, prasličkách a papradí. U nahosemenných a krytosemenných sa spóry priamo nezúčastňujú procesu rozmnožovania.

Pri akejkoľvek forme nepohlavného rozmnožovania - časťami tela alebo spórami sa pozoruje nárast počtu jedincov daného druhu bez zvýšenia ich genetickej diverzity: všetci jedinci sú presnou kópiou materského organizmu. Túto vlastnosť využívajú ľudia na získanie homogénneho potomstva s dobrými vlastnosťami v ovocných, okrasných a iných skupinách rastlín.

Vegetatívne rozmnožovanie u krytosemenných rastlín sa delí na prírodné a umelé. Prirodzené vegetatívne rozmnožovanie je veľmi rozšírené. Najčastejšie sa to deje pomocou odnoží, cibúľ, hľúz, koreňov a úponkov. Umelé vegetatívne rozmnožovanie vykonávané s ľudským zásahom. TO umelé Vegetatívne rozmnožovanie kvitnúcich rastlín sa používa v prípade, že rastlina nevytvára semená, produkuje nekvalitné semená, alebo ak je potrebné zachovať genetickú čistotu odrody. Vysoko dekoratívne odrody rastlín získané hybridizáciou sa zvyčajne rozmnožujú vegetatívne, pretože pri rozmnožovaní semien sa pozoruje štiepenie jedincov a odroda stráca svoje kvality.

V prirodzených podmienkach a v kultúre sa rastliny často rozmnožujú pomocou rovnakých orgánov. Táto vlastnosť rastlín je široko využívaná v praxi pestovania rastlín, lesníctva a najmä záhradníctva.

Veľmi často dochádza k rozmnožovaniu pomocou odrezkov. Rezanie- je to časť akéhokoľvek vegetatívneho orgánu rastliny schopná obnoviť chýbajúce orgány. Segmenty výhonkov dlhé 20-30 cm s jedným až tromi listami, v pazuchách ktorých sa vyvíjajú pazušné púčiky, sa nazývajú stonkové odrezky. V prírodných podmienkach môžu takéto odrezky ľahko množiť vŕbu, topoľ a pri pestovaní - pelargónie, ríbezle, ružu atď.

Koreňové odrezky- časti bočných koreňov 10-20 cm dlhé - zbierajú sa na jeseň a skladujú sa v piesku, na jar sa vysádzajú do skleníka. Používa sa na rozmnožovanie čerešní, jabloní a malín.

List, ktorý tvorí koreň, sa používa aj ako rezanie listov. Begonia, Uzumbara violet a gloxinia sa rozmnožujú listovými odrezkami.

Pri umelom rozmnožovaní sú odrezky oddelené od rastlín a zakorenené vo vode, piesku alebo ľahkej hlinenej zmesi. Niektoré rastliny sa zakoreňujú ľahko, iné to majú ťažké. Odrezky rastlín by mali byť pokryté sklom, aby sa vytvorila zvýšená vlhkosť vzduchu, pravidelne striekané a vetrané. Pri rozmnožovaní veľkými listovými čepeľami treba časť čepele odstrániť.

V prírode dochádza k vegetatívnemu rozmnožovaniu koreňové výhonky. Takto sa rozmnožuje čerešňa, osika, slivka, orgován a vtáčia čerešňa.

Rozmnožovanie vrstvenie Používa sa aj na pestovanie ríbezlí, hrozna, azaliek a iných rastlín. Na tento účel sa jedno- alebo dvojročné výhonky rastliny naklonia do špeciálne vykopanej priekopy, prichytia sa a prikryjú sa zeminou tak, aby koniec výhonku zostal na povrchu pôdy. Zakorenenie ide lepšie, ak urobíte rez v kôre pod púčikom. Tok živín do rezov stimuluje tvorbu náhodných koreňov. Zakorenené výhonky sa oddelia od materskej rastliny a vysadia sa.

Rastliny sa ľahko rozmnožujú špeciálnymi plazivými výhonkami - fúzy(jahody, cinquefoil, húževnatý).

Vegetatívne rozmnožovanie je rozšírené nielen typickými orgánmi alebo ich časťami, ale aj úpravami stonky - rizómy, cibule, hľuzy.

Bobuľové a okrasné rastliny sa tiež rozmnožujú rozdelením kríka na niekoľko častí, pričom každá z nich je vysadená na novom mieste.

Špeciálny spôsob vegetatívneho rozmnožovania je štep. štep- spojenie púčika alebo odrezanie jednej rastliny stonkou inej rastúcej v pôde. Odrezok alebo púčik sa nazýva vrúble a rastlina s koreňom sa nazýva podpník.

Vrúbľovanie púčika kúskom dreva sa nazýva pučanie. V tomto prípade strih v tvare T s dĺžkou o
2-3 cm, horizontálne - nie viac ako 1 cm Potom sa okraje kôry opatrne prehnú a pod kôru sa vloží kukátko vyrezané kusom dreva. Kukátko je tesne pritlačené k drevu pomocou kôrových chlopní. Miesto vrúbľovania je zviazané handričkou, pričom púčik zostáva otvorený. Po zrastení sa stonka podpníka nad očkom odstráni. Pučenie sa vykonáva v lete a na jar.

Menej bežne používané kopulácia- vrúbľovanie jednoročného odrezku s niekoľkými púčikmi. V tomto prípade by vrúbeľ a podpník mali mať rovnakú hrúbku. Robia identické šikmé rezy. Vrúbeľ sa priloží na podpník tak, aby sa ich pletivá zhodovali (dôležité je najmä zladenie kambia) a opatrne sa zviaže žinku. Ak je hrúbka vrúble a podpníka rozdielna, robí sa štepenie do rázštepu, za kôru, do zadku atď.

Význam vegetatívneho rozmnožovania. Vegetatívne rozmnožovanie rastlín má v poľnohospodárstve veľký význam. Umožňuje rýchlo získať veľké množstvo sadivového materiálu, množiť rastliny, ktoré netvoria semená, a zachovať vlastnosti odrody. Keďže vegetatívne rozmnožovanie zahŕňa mitotické delenie somatických buniek, potomstvo dostáva rovnakú sadu chromozómov a úplne si zachováva vlastnosti materských rastlín.

Sexuálna reprodukcia sa od asexuálneho výrazne líši tým, že v tomto prípade genotyp potomstva vzniká ako výsledok rekombinácie génov patriacich obom rodičom. To zvyšuje schopnosť organizmov prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam prostredia. Sexuálne rozmnožovanie je charakterizované prítomnosťou pohlavného procesu, ktorého jedným z najdôležitejších štádií je splynutie zárodočných buniek alebo gamét, špecializovaných haploidných buniek pokrytých plazmatickou membránou. Gaméty sa líšia štruktúrou a fyziologickými vlastnosťami a delia sa na mužské (pohyblivé – spermie, nepohyblivé – spermie) a ženské (vajíčka). Na rozdiel od spór z jednej gaméty, s výnimkou prípadov partenogenézy, nemôže vzniknúť nový jedinec. Predchádza tomu proces splynutia dvoch zárodočných buniek – oplodnenie, ktorého výsledkom je vznik zygoty. Následne sa zo zygoty vyvinie embryo nového organizmu.

K tvorbe zárodočných buniek v riasach, mnohých hubách a vyšších spórových rastlinách dochádza meiózou v špeciálnych orgánoch pohlavného rozmnožovania: vajíčka - v oogónii alebo archegónii; spermie a spermie - v anterídiách.

Proces oplodnenia pozostáva z fúzie ženských a mužských gamét za vzniku zygoty. Zygota má dvojitú sadu chromozómov. U krytosemenných rastlín dochádza v kvete k dvojitému oplodneniu.

Kvetina Je to skrátený, nerozvetvený, upravený výhonok s obmedzeným rastom, ktorý slúži na tvorbu spór a gamét, na pohlavný proces, po ktorom sa tvorí semeno a plod.

Kvety sa tvoria na hlavnej a bočnej stonke a vyvíjajú sa z púčikov umiestnených v pazuchách krycieho listu. Kmeňová časť kvetného výhonku sa nazýva stopka. Má obmedzený rast a zvláštny rastový bod rozšírený nahor, nazývaný schránka, z ktorej vychádzajú všetky časti kvetu. Na nádobe sa vytvorí periant pozostávajúci z kalicha a koruny, ako aj samotného kvietka a piestikov, čo sú upravené listy. V niektorých kvetoch môžu jednotlivé časti chýbať.

Stopka- časť stonky nesúca kvet, ktorá sa nachádza medzi schránkou a listeňom. Ak nie je vyvinutá, potom sa kvet nazýva sediaci (kvety v košikovom súkvetí). Na stopke sa niekedy vyvíja jeden alebo dva malé vrcholové listy nazývané listene.

Nádoba- ide o rozšírenú osovú časť kvetu, ktorá je jeho skrátenou stonkovou časťou. Zvyšné časti kvetu sa tiahnu od nej. Nádoba môže byť rozšírená (jahoda), plochá (pivoňka), kužeľovitá (malina), konkávna (čerešňa, slivka).

Perianth tvoria listové časti kvetu a poskytujú ochranu tyčinkám a piestikom. Perianth môže byť jednoduchý alebo dvojitý. Dvojitý periant pozostáva z kalicha a koruny, ktoré sa líšia farbou a veľkosťou. Ak je obal kvetu homogénny a neexistuje žiadna diferenciácia na kalich a korunu, potom sa takýto periant nazýva jednoduchý. Jednoduchý periant so zelenými listami sa nazýva kalichovitý (žihľava, konope), pestrofarebný jednoduchý periant sa nazýva korolovitý (tulipán, konvalinka). Kvety, ktoré nemajú okvetie, sa nazývajú bezkryté alebo nahé (vŕba, ostrica).

Ryža. 26. Schéma štruktúry kvetu:

1 – topánka v priečnom reze, 2 – topánka v pozdĺžnom reze,
3 – peľ na stigme, 4 – štýl, 5 – steny vaječníkov, 6 – hniezdo vaječníkov, 7 – embryonálny vak, 8 – nádobka, 9 – sepal, 10 – korunný lupeň, 11 – vajíčko, 12 – centrálne jadro, 13 – antipódy, 14 – synergidy.

Pohár. Vonkajšie upravené listy kvetu sa nazývajú sepaly – spolu tvoria kalich. Môže byť obojpohlavné (voľné sepaly) alebo zrastené-listé (listy zrastené); usporiadanie sepalov môže byť špirálovité alebo kruhové. Sepaly môžu byť usporiadané v dvoch kruhoch - potom sa spodná vrstva nazýva spodná šálka. U väčšiny zástupcov Asteraceae a Umbelliferae je kalich slabo vyvinutý alebo chýba. Funkciou kalicha je chrániť zvyšné časti kvetu pred nepriaznivými vplyvmi (teplota, vlhkosť, škodcovia).

Šľahať. Skladá sa z okvetných lístkov usporiadaných do špirály alebo kruhu. Okvetné lístky sú zvyčajne väčšie ako sepaly a majú rôzne farby. Koruna môže byť oddelene lupienková alebo zrastená lupienkami (sepaly sú zrastené). Koruny s okvetnými lístkami sú rozmanité: tvarom môžu byť klasovité (zemiakové), zvončekovité (zvončekovité), trstinové (čakanka), dvojpyskové (lamelové) atď. Koruna môže byť pravidelná, má aspoň dve roviny symetrie; nepravidelné, majúce jednu rovinu symetrie; a asymetrické, cez ktoré nemožno nakresliť žiadnu os symetrie. Pravidelné koruny majú kvety jablone, čerešne atď., nepravidelné koruny majú kvety ropuchy a hrachu a asymetrické koruny majú kvety canna.

Hlavnou funkciou koruny je prilákať hmyz, ktorý podporuje krížové opelenie a chráni tyčinky a piestiky pred nepriaznivými podmienkami.

Androecium- súhrn tyčiniek v kvete. Ich počet sa pohybuje od jednej do niekoľkých stoviek. Sú umiestnené na nádobe alebo v špirále alebo v kruhu (v jednom alebo dvoch kruhoch). Vo väčšine kvetov sa tyčinka skladá z vlákna a prašníka. Dve polovice prašníka sú navzájom spojené pomocou konektora. Prašníky môžu byť pevne pripevnené k niti a u niektorých rastlín (obilniny) sa kývajú. Každý prašník obsahuje dva páry peľových hniezd, v ktorých sa peľ vyvíja. Tyčinky môžu byť zrastené s vláknami (u strukovín), prašníkmi (u Asteraceae), vláknami a prašníkmi (u tekvicovitých rastlín). Tyčinky vychádzajú z hľúz rastového kužeľa kvitnúceho výhonku. Spočiatku sa vytvorí prašník a potom vlákno. Jeden cievny zväzok prechádza pozdĺž vlákna do spojivového tkaniva. Diferenciácia tkanív v prašníku prebieha nasledovne. Z vonkajšej vrstvy vzdelávacieho tkaniva sa tvorí epidermis a z vnútornej vrstvy vystupuje archisporium, čím vznikajú materské bunky mikrospór.

Bunky Archisporium sa opakovane delia mitózou a dávajú vznik materským bunkám mikrospór, ktoré sa delia meiózou a z každej sa vytvoria štyri jednojadrové haploidné mikrospóry, vzájomne prepojené. Z mikrospór vznikajú peľ alebo peľové zrnká. Peľové zrno má dve škrupiny: vnútornú - tenkú - intinu a vonkajšiu - hrubú, často kutinizovanú - exín, jadro a cytoplazmu. Exine má nezhrubnuté oblasti - póry a zhrubnuté oblasti vo forme tuberkulóz.

Počas tvorby peľového zrna z mikrospóry sa jadro a cytoplazma delia mitózou (bez cytokinézy) za vzniku dvoch jadier (buniek). Väčšia bunka sa nazýva vegetatívna (neskôr sa z nej vyvinie peľová trubica), menšia sa nazýva generatívna. Jadro generatívnej bunky sa v niektorých rastlinách rozdelí v peľovom hniezde (neskôr v iných rastlinách) mitózou a vytvoria sa dve bunky – spermie, čo sú samčie reprodukčné bunky – podieľajúce sa na oplodnení. Takouto dvojbunkovou alebo trojbunkovou vyklíčenou mikrospórou je samčí gametofyt. Predstavuje peľové zrno alebo peľ potrebný na opelenie. Farba peľu je rôzna: biela, červená, žltá. Tvar - guľový, trojuholníkový, eliptický, tyčovitý atď.

V kvete je jeden alebo viac paličky, každý piestik sa vyvíja z jedného alebo viacerých plodolistov. Zber plodolistov je tzv gynoecium. Piestik zvyčajne pozostáva zo stigmy, štýlu a vaječníka. Nad vaječníkom sa týči tenký valcovitý stĺpik, ktorý nesie na hornom konci stigmu (funguje ako zariadenie na zber peľu). Niektoré rastliny nemajú štýl a potom stigma sedí priamo na vaječníku, v tomto prípade sa nazýva prisadená. Štýl, ktorý zvyšuje stigmu, podporuje lepšie opelenie a priechod peľových trubíc počas klíčenia peľu.

Vaječník- zväčšená, niekedy zdurená časť piestika, v ktorej sa nachádzajú vajíčka.

V kvetoch sú tri typy vaječníkov: horné, spodné a polospodné. Horný vaječník je voľne umiestnený na nádobke a tvoria ho iba plodolisti. Dolný vaječník je výsledkom splynutia základov kalicha, korunky a androecia s vaječníkom, pričom periant vybieha z vrcholu vaječníka. Polodolný vaječník je zriedkavý. S okvetím a tyčinkami je zrastený len spodnou časťou, pričom vrchná ostáva voľná. Vaječník môže obsahovať jeden až niekoľko tisíc vajíčok. Vajíčko alebo megosporangium sa vyvíja na vnútornej stene vaječníka, skladá sa z jadra (nucleus ovule), jedného alebo dvoch integumentov (integumentov) a medzi kožou zostáva diera - peľový priechod (mikropyla). Vo vajíčku sa tvoria megaspóry. Bunka archisporiálneho jadra alebo materská bunka sa delí meiózou a vytvára tetradu haploidných megaspór. Zo štyroch sa vyvinie iba jeden a tri sa zredukujú (zmiznú). Zvyšná megaspóra začína klíčiť. Keď megaspóra vyklíči, jej jadro je postupne rozdelené mitózou. Výsledné dve jadrá sa rozchádzajú smerom k pólom a medzi nimi sa v cytoplazme vytvorí veľká vakuola. Každé jadro sa potom ešte dvakrát delí, takže na póloch zárodočného vaku sa vytvoria štyri haploidné jadrá. Z každého pólu štyroch jadier jedno zasahuje do centrálnej časti embryového vaku. Tu sa tieto dve jadrá spájajú do jedného diploidného, ​​ktoré sa nazýva sekundárne alebo centrálne jadro embryového vaku, má diploidnú sadu chromozómov a stáva sa centrálnou bunkou embryového vaku.

Tri jadrá spolu s cytoplazmou na mikropylárnom konci tvoria vajíčkový aparát. Jednou z buniek vzdialenejších od peľového priechodu je vajíčko.
(t.j. ženská gaméta). Ďalšie dve sa nazývajú pomocné bunky alebo synergidy.

V blízkosti druhého opačného pólu sú tiež tri bunky, nazývané antipódy. Objaví sa tak zárodočný vak so siedmimi jadrami pripravený na proces oplodnenia (niekedy môže byť počet jadier rôzny) (obr. 26).

Obojpohlavné a jednopohlavné kvety. Ak má kvetina tyčinky aj piestik, nazýva sa to bisexuálne. Asi 75% kvetov je obojpohlavných. Ak má kvetina iba tyčinky alebo iba piestiky, nazýva sa kvetina rovnakého pohlavia. Bude to samec, ak obsahuje iba tyčinky, a samica, ak budú prítomné iba piestiky. Jednopohlavné kvety môžu byť na rastlinách rozmiestnené odlišne. Napríklad v konope a vŕbe majú niektoré exempláre samčie kvety, zatiaľ čo iné majú samičie kvety. Takéto rastliny sa nazývajú dvojdomé. Uhorka a kukurica majú samčie aj samičie kvety na tej istej rastline. Tieto rastliny sa nazývajú jednodomé. Vyskytujú sa aj polyerózne rastliny. Na jednom jedincovi možno nájsť obojpohlavné a jednopohlavné kvety. Nazývajú sa polygamné (javor, jaseň).

Kvetinový vzorec.Štruktúra kvetu môže byť znázornená vo forme vzorca. Na tento účel použite konvenčné znaky na zapísanie vzorca kvetu. Každý kvetinový kruh je označený špecifickým veľkým písmenom. Okvetie jednoduché - P (P), kalich - Ch (K, Ca), koruna - B (Co), tyčinky - T (A), piestik - P (G). Počet kvetinových členov v každom kruhu je označený číslami, a ak je ich počet väčší ako 12, potom znakom nekonečna (∞). Ich neprítomnosť je označená - 0. Ak sú členy kvetu zrastené, potom sú čísla napísané v zátvorkách (). Horný vaječník je označený vodorovnou čiarou pod počtom plodolistov a dolný vaječník čiarou nad počtom plodolistov. Nepravidelná koruna je znázornená šípkou (), správna je znázornená hviezdičkou (*), jednopohlavné kyčovité kvety sú označené ♂, jednopohlavné samičie kvety - ♀, obojpohlavné kvety - ♂♀.

Zemiaky: * Ca (5) Co (5) A 5 G (2)

Kvetinový diagram. Kvety je možné znázorniť pomocou diagramov, ktoré predstavujú schematický priemet kvetu na rovinu kolmú na jeho os, pretínajúcu os materskej rastliny a krycieho listu. Na diagramoch sú sepaly zvyčajne znázornené ako konzola s kýlom na chrbte, okvetné lístky ako okrúhla konzola, tyčinky ako priečny rez cez prašník a gynoecium ako priečny rez cez vaječník. Splynutie častí kvetu je znázornené ich spojením.

Ryža. 27. Kvet a jeho schéma.

Zástupcovia rastlinného sveta možno nájsť všade. Riasy žijú na morskom dne a machy žijú na vrcholkoch hôr. Rôzne kvitnúce rastliny zaberajú obrovské priestory na kontinentoch a sú najdôležitejšie pre život a hospodárstvo obyvateľstva.

Flóra Zeme je bohatá a rozmanitá, má viac ako 500 tisíc druhov. Angiospermy sú najpočetnejšou a najrozvinutejšou skupinou rastlín. Pozostáva z tried dvojklíčnolistových a jednoklíčnolistových, podtried radov a čeľadí. Celkovo je známych 418 čeľadí s asi 199 000 druhmi dvojklíčnolistových; 125 čeľadí, asi 60 000 druhov jednoklíčnolistových.

Rastliny sú pre život človeka veľmi dôležité.

Druhy sú živé organizmy s podobnými vlastnosťami. Skupiny druhov, ktoré sa líšia od ostatných, ale sú si navzájom podobné, sa spájajú do rodov.

Charakteristické znaky jednoklíčnych rastlín: prítomnosť jedného kotyledónu v semenách, vláknitý koreňový systém, oblúkovitá alebo paralelná žilnatina listov. Štruktúra kvitnúcej rastliny z triedy dvojklíčnolistových sa vyznačuje tvarom koreňa, perovitá alebo dlaňovitá žilnatina. Semená pozostávajú z dvoch kotyledónov.

V súlade so súčasnými pravidlami má každý druh vedecký názov, ktorý pozostáva z dvoch častí: názvu rodu a druhu. Napríklad rod jabloň zahŕňa viac ako 60 druhov. Štyri druhy - nízke, lesné, čínske, bobuľové jablone - slúžili ako materiál na vývoj moderných odrôd.

Kultivar alebo odroda spája pestované rastliny, ktoré sa od ostatných líšia svojimi charakteristickými vlastnosťami: tvar, farba, doba dozrievania zberu, odolnosť voči nízkym teplotám, choroby. Pri rozmnožovaní sa zachovávajú typické vlastnosti.

Štruktúra kvitnúcej rastliny, popis

Vegetatívne orgány kvitnúcej rastliny - koreň, stonka a listy - sa líšia veľkosťou. Priemer listov žaburinky dosahuje 5–8 mm. Stonka obrovského eukalyptu dorastá do výšky 100 m.

Vegetatívne a generatívne orgány

Chĺpky na povrchu korienka absorbujú vodu a v nej rozpustené soli, ktoré prenikajú cez vodivé cievky do nadzemnej časti. Niektoré rastliny uchovávajú živiny v podzemných orgánoch.

Stonka spája všetky časti do jedného celku. Na samom konci je apikálny púčik. Časť stonky s listami a púčikmi, ktorá vyrástla za jedno vegetačné obdobie, sa nazýva výhonok. Niektoré druhy uchovávajú živiny v podzemkoch, cibuľkách a hľuzách. Medzi takéto upravené výhonky patrí konvalinka, cibuľa, tulipán a zemiak.

List je vegetatívny orgán, ktorý vykonáva funkcie fotosyntézy, výmeny plynov a odparovania vody. Skladá sa z listovej čepele a stopky, ktorá je pripevnená k stonke. Tŕne kaktusov, úponky hrachu, šťavnaté šupiny cibule sú upravené listy.

Kvet je orgánom rozmnožovania semien. Rozšírená časť alebo nádoba slúži ako upevňovací bod pre sepaly a okvetné lístky, tyčinky a piestiky. Zelené sepaly tvoria kalich, farebné lupienky tvoria korunu. Tyčinky s prašníkmi, piestiky s vaječníkmi a vajíčkami sú hlavnými časťami kvetu.

V peľových zrnách sa tvoria samčie zárodočné bunky (spermie), ktoré sú potrebné na oplodnenie samičích zárodočných buniek vo vaječníkoch. Semená sú zrelé vajíčka uzavreté v ovocí. Tieto orgány obsahujú bielkoviny, cukor, škrob, tuky, vodu a minerály.

Ako dochádza k opeleniu?

Podstatou tohto procesu je prenos peľu z prašníkov do blizny. Rozlišuje sa samoopelenie a krížové opelenie vetrom, hmyzom, vtákmi alebo inými živočíchmi. Peľ z tyčiniek môžete preniesť na piestiky pomocou štetca alebo štetca. Umelé opeľovanie vykonávajú ľudia s cieľom vyvinúť nové odrody a zvýšiť produktivitu.

Prečo sa hnojenie v kvitnúcich rastlinách nazýva dvojité?

Najprv peľové zrno vyklíči a vytvorí sa trubica, smerujúca k vaječníku. Cez tento kanál prenikajú dve spermie do zárodku semena, kde po dosiahnutí stigmy peľu musí dôjsť k oplodneniu. Jedna samčia pohlavná bunka sa spojí s vajíčkom a vytvorí embryo novej rastliny. Ďalšia spermia sa spája so sekundárnym jadrom. Vzniká endosperm – výživné tkanivo semena.

Oplodnené je nielen vajíčko, ale aj sekundárne jadro. Ide o dvojité hnojenie v kvitnúcich rastlinách. Následne sa zo semenného klíčku vyvinie semienko, ktoré obsahuje embryo a výživné tkanivo. Plody sa tvoria z iných častí kvetu.

Reprodukcia kvitnúcich rastlín

Tvorba mladej rastliny môže nastať z buniek listov, stoniek, koreňov, výhonkov a ich modifikácií. Konvalinka a pšeničná tráva sa rozmnožujú podzemkami; ľalie, tulipány a narcisy - cibuľky; jahody a saxifrage - s fúzmi. Bodliak a púpava sa rozmnožujú z častí koreňa. Vŕbové a topoľové konáre sa zakorenia, keď spadnú do vlhkej pôdy. Korene vyrastajú z listov uzambarskej fialky a begónie.

Semená alebo pohlavné rozmnožovanie kvitnúcich rastlín je tvorba nového organizmu z reprodukčných buniek kvetu. Vo vnútornom kvetinárstve a poľnohospodárstve sa používajú semená a všetky spôsoby vegetatívneho rozmnožovania vrátane delenia kríkov, odnoží a hľúz.

Zakorente časť výhonku bez toho, aby ste ho oddelili od materskej rastliny. Takto sa rozmnožujú vrstvením. Odrezky sa odrežú z výhonkov, stoniek a koreňov materskej rastliny, zasadia sa do vlhkého piesku a prikryjú sa priehľadným plastovým sklom alebo plastovým vreckom. Po určitom čase sa oddelené oblasti zakorenia.

Životná aktivita krytosemenných rastlín

Živé bunky v orgánoch sa živia, dýchajú a rozmnožujú. Rastie koreňový systém a nadzemné časti, dochádza ku kvalitatívnym zmenám. Celé telo sa zväčšuje a vyvíja.

Vytrvalé byliny, kríky a stromy sú schopné opakovaného rozmnožovania. Nadzemná časť odumiera na konci vegetačného obdobia alebo po dozretí semien u bylinných letničiek, dvojročných a trvaliek. Tie si zachovávajú obnovovacie púčiky na podzemkoch, hľuzách a cibuľkách.

Letničky za jedno vegetačné obdobie stihnú začať a dokončiť tvorbu všetkých orgánov z jedného semena. Za pár mesiacov prejdú celým životným cyklom. Dvojročné rastliny tvoria v prvom roku ružicu listov. Nasledujúci rok stonky rastú, kvety kvitnú, semená dozrievajú, po ktorých rastlina zomrie.

Vlastnosti pestovania

Rôzne druhy sa prispôsobujú určitým parametrom prostredia. Vo vzťahu k svetlu sa rozlišujú rastliny milujúce tieň, tolerantné voči tieňom a rastliny milujúce svetlo. Existujú druhy odolné voči suchu a vlhkomilné (vo vzťahu k vode). Teplomilné rastliny preferujú teploty nad 18°C. Druhy odolné voči chladu a mrazu sú schopné tolerovať znížené teploty vzduchu a pôdy.

V poľnohospodárstve a dekoratívnom kvetinárstve prevládajú odrody a hybridy, ktoré sa vyznačujú veľkými plodmi s dobrou chuťou. Takéto rastliny potrebujú vytvoriť optimálne podmienky: prísun všetkých živín, dostatok vlahy, kontrolu škodcov a chorôb.

Treba počítať aj s tým, že oziminy na jeseň vyklíčia zo semien a prezimujú vo forme ružice listov. Na jar začína rásť výhonok, kvitnutie a rodenie začína skôr ako pri jarných letniciach.

Význam rastlín v ekosystéme

Angiospermy sa nachádzajú takmer vo všetkých prírodných zónach: od studenej tundry na severe až po tropické púšte a džungle blízko rovníka. Dominujú na súši medzi ostatnými oddeleniami sveta rastlín a tvoria základ väčšiny ekologických systémov.

Krytosemenné rastliny sú dôležitou súčasťou biosféry, sú nevyhnutné pre život suchozemských zvierat a ľudí.

Dopad na životné prostredie:

• obohatenie atmosféry kyslíkom;
• absorpcia oxidu uhličitého;
• zvýšená vlhkosť vzduchu;
• zlepšenie štruktúry pôdy;
• spevnenie pôdy;
• zmiernenie klimatických zmien.

Angiospermy majú úžasnú ekologickú plasticitu a dokážu sa prispôsobiť rôznym biotopom. Zmeny v prírodnom prostredí však negatívne ovplyvňujú život organizmov. Je potrebné chrániť kvitnúce rastliny - „zelené pľúca“, základ prírodných oblastí, ozdobu akéhokoľvek kúta Zeme.

U kvitnúcich rastlín procesu oplodnenia predchádza opelenie. Opeľovanie– prenos peľu z prašníka tyčiniek na bliznu piestika. Akonáhle je na stigme piestika, peľové zrno začne klíčiť. Z vegetatívnej bunky sa vyvinie dlhá peľová trubica, ktorá prerastá cez tkanivá štýlu až do vaječníka a vajíčka. Z generatívnej bunky sa vytvoria dve spermie. Peľová trubica vstupuje cez peľový kanálik a jej jadro je zničené. Špička trubice sa zlomí a dve spermie vstúpia do embryového vaku. Čoskoro synergidy a antipódy odumierajú. Potom jedna zo spermií oplodní vajíčko. V dôsledku toho sa vytvorí diploidná zygota, z ktorej sa vyvinie zárodok semena. Druhá spermia sa spojí s dvoma polárnymi jadrami a vytvorí triploidnú bunku. Živné tkanivo, endosperm, sa vyvíja z triploidnej bunky. Jeho živiny sú nevyhnutné pre vývoj embrya.

Tento spôsob oplodnenia, pri ktorom sa jedna spermia spája s vajíčkom, objavil v roku 1898 ruský cytológ S.G. Navashin.

Vďaka dvojitému oplodneniu dochádza k rýchlej tvorbe a vývoju endospermu a urýchľuje sa tvorba vajíčka a semena. Po oplodnení sa z vajíčka vyvinie semeno. A vaječník tvorí ovocie.

U krytosemenných rastlín je reprodukčným orgánom kvet. Uvažujme o procesoch vyskytujúcich sa v tyčinkách a piestikoch.

Schéma hnojenia kvitnúcich rastlín:

1 - stigma piestika; 2 - naklíčený peľ; 3- peľová trubica;. 4 - vajce; 5 - centrálna bunka; 6 - vajíčko; 7 - spermie.

V tyčinkách dochádza k tvorbe peľových zŕn. Tyčinka pozostáva z vlákna a prašníka. Každý prašník je vytvorený na dve polovice, v ktorých sa vyvíjajú dve peľové komôrky, mikrosporangia. Hniezda obsahujú špeciálne diploidné mikrosporocidné bunky. Každý mikrosporocid prechádza meiózou a vytvára štyri mikrospóry. Vo vnútri peľového hniezda sa mikrospóra zväčšuje. Jeho jadro sa mitoticky delí a vznikajú dve jadrá: vegetatívne a generatívne. Na povrchu bývalej mikrospóry sa vytvorí odolný celulózový obal s pórmi. Peľové trubičky následne prerastajú cez póry. V dôsledku týchto procesov sa každá mikrospóra mení na peľové zrno (peľ) – samčí gametofyt. Zrelé peľové zrno pozostáva z dvoch (vegetatívnych a generatívnych) alebo troch (vegetatívnych a dvoch spermií) buniek.

Tvorba ženského gametofytu (embryo vak) sa vyskytuje vo vajíčku, ktorý sa nachádza vo vaječníkoch piestika. Vajíčko je modifikované megasporangium chránené kožou. Na vrchole je úzky kanál - peľový priechod. V blízkosti peľového priechodu sa začína vyvíjať diploidná bunka - megasporocyt (makrosporocyt). Delí sa mitózou a produkuje štyri haploidné megaspóry. Tri megaspóry sú čoskoro zničené, štvrtá, najvzdialenejšia od peľového vstupu, sa vyvinie do zárodočného vaku. Embryonálny vak rastie. Jeho jadro sa meiózou delí trikrát. V dôsledku toho sa vytvorí osem dcérskych jadier. Sú umiestnené v dvoch skupinách po štyroch: jedna v blízkosti peľového vstupu, druhá na opačnom póle. Potom sa jedno jadro rozprestiera od každého pólu do stredu embryového vaku - to sú polárne jadrá. Môžu sa spojiť a vytvoriť jedno centrálne jadro. Pri vstupe do peľu je jedna vaječná bunka a dve synergické bunky. Na opačnom póle sú antipodálne bunky, ktoré sa podieľajú na dodávke živín do buniek zárodočného vaku a následne miznú. Tento osemjadrový embryonálny vak je zrelý ženský gametofyt.

Kvet kombinuje procesy tvorby spór a semien - asexuálnu a sexuálnu reprodukciu. Hnojeniu predchádza proces tvorby samčích a samičích gametofytov (obr. 21.10).

Ryža. 21.10.

• 1-5 - vývoj sporofytov; 6,7 - vývoj gametofytov;
• 1 - zygota; 2 - zárodok semien; 3 - sporofyt; 4 - staminový kvet;
• 5- rez piestikom s vajíčkom; 6 - peľ (mužský prothallus);
• 7 - embryonálny vak; 8- jadro generatívnej bunky; 9 - jadro vegetatívnej bunky; 10- centrálne jadro (2p); 11 - vajce

Samičí gametofyt sa tvorí vo vaječníku piestika. V jednej z diploidných buniek vajíčka (megasporangium) sa v dôsledku meiózy vytvoria štyri haploidné megaspóry. Tri z nich odumrú a jeden podstúpi tri mitotické delenia, čo vedie k vytvoreniu ôsmich haploidných buniek. Takto vzniká samičí gametofyt, často nazývaný zárodočný vak. Zrelý samičí gametofyt obsahuje haploidné vajíčko, diploidnú centrálnu bunku (vzniknutú splynutím dvoch haploidných buniek) a množstvo ďalších buniek.

Samčí gametofyt sa tvorí v prašníkoch tyčiniek. V mikrosporangiách sa spórové materské bunky delia meiózou, výsledkom čoho sú štyri haploidné mikrospóry z každej. Vytvorená mikrospóra má obal a jadro. Jadro sa potom delí mitózou za vzniku generatívnych a vegetatívnych buniek. Generatívna bunka sa čoskoro opäť rozdelí mitózou a vytvorí dve spermie. Takto vytvorené peľové zrno obsahuje vegetatívnu bunku a dve spermie a je schopné oplodnenia.

Opeľovanie je proces prenosu peľu z tyčiniek do stigmy. Existujú dva typy opeľovania. Samoopelenie môže nastať v rámci jedného obojpohlavného kvetu. Napríklad v paradajkách (voliteľné samoopelenie) - kvety majú piestiky aj tyčinky. Tyčinky sú zrastené tak, že vo väčšine prípadov je piestik oplodnený vlastným peľom. Krížové opelenie nastáva, keď peľ dopadne na stigmu iného kvetu. Krížové opelenie sa v prírode vyskytuje oveľa častejšie a poskytuje geneticky rozmanitejšie potomstvo. Peľ môže byť prenášaný hlavne vetrom a hmyzom, ale aj vodou, vtákmi atď. Umelé opeľovanie sa využíva pri šľachtení rastlín. Adaptácia kvetov na opelenie hmyzom viedla k tvorbe pestrofarebných okvetných lístkov, produkcii cukrovej tekutiny, priťahovaniu čuchom a pod. Vo veľkom množstve produkujú suchý jemný peľ. Takéto rastliny (breza, lieska, osika atď.) tvoria veľké plochy a kvitnú skôr, ako sa objavia listy, čo uľahčuje prenos peľu.

Dvojité hnojenie. Akonáhle je na stigme piestika, peľ vyklíči. Z vegetatívnej bunky sa vytvorí peľová trubica, ktorá rastie smerom k zárodočnému vaku. Spermie sa pohybujú pozdĺž špičky peľovej trubice. V zárodočnom vaku dochádza k pretrhnutiu peľovej trubice. Jedna zo spermií sa spojí s vajíčkom, druhá sa spojí s diploidnou centrálnou bunkou. Tento spôsob oplodnenia objavil S. G. Navashin a nazval ho dvojité oplodnenie. Z oplodnenej centrálnej bunky sa vyvinie triploidný endosperm (tkanivo, ktoré uchováva živiny) a z diploidnej zygoty sa vyvinie embryo. Z vajíčka sa vytvorí semeno. Vaječník kvetu rastie a tvorí sa plod.

Semeno je orgán rozmnožovania a rozširovania semenných rastlín. Vyvíja sa z vajíčka a obsahuje embryo a rezervu živín preň. V zrelom semene (obr. 21.11) sa nachádza obal semena, výživné tkanivo (endosperm) a embryo. Embryo je z veľkej časti tvorené meristematickými bunkami. Skladá sa zo zárodočného koreňa, stonky, klíčneho listu a púčika. Hlavný koreň novej rastliny sa tvorí z koreňa, púčik je základom hlavného výhonku rastliny. Počet kotyledónov je rôzny: dvojklíčnolistové - dva, jednoklíčnolistové - jeden. Pri nadzemnom klíčení sú klíčne listy schopné fotosyntézy a pri podzemnom klíčení slúžia ako zásobáreň živín.

Ryža. 21.11.Časti dvojklíčnolistových semien ( a, c) a jednolôžkové (b, d) rastliny:

1 - endosperm; 2 - obal semienka; 3 - kotyledóny; 4 - oblička; 5 - chrbtica

V bunkách endospermu sa vo forme emulzie ukladajú zrnká škrobu, bielkoviny a kvapky tuku. V mnohých dvojklíčnolistových rastlinách absorbuje vyvíjajúce sa embryo celý endosperm. Zásobné živiny sa ukladajú v klíčnych listoch, ktoré sa stanú mäsitými a vyplnia celé semeno. Naopak, u obilnín (jednoklíčnolistových) sú klíčne listy malé a rezervné živiny sa ukladajú v endosperme, ktorý zaberá väčšinu semena. Obal semena je tvorený hlavne kožou vajíčka, tesne obklopuje semeno a je hlavným ochranným obalom proti vysychaniu a predčasnému nasýteniu semenného pletiva vlhkosťou. Za nepriaznivých podmienok môžu semená zostať dlho nečinné. S prístupom vzduchu, určitou teplotou a vlhkosťou semená absorbujú vodu a začnú klíčiť. Rast embrya zvyčajne začína napučaním semena a prerazením kožnej vrstvy zárodočného koreňa, potom klíčne listy začnú rásť a zelenať sa. Systém výhonkov rastliny sa vyvíja z embryonálnej stonky. Svetlo je nevyhnutným faktorom pre klíčenie semien mnohých rastlín.

Plod, rozmnožovací orgán krytosemenných rastlín, je kvet upravený po oplodnení, prispôsobený na ochranu a distribúciu semien. IN Zloženie ovocia zahŕňa piestik a ďalšie časti kvetu. Keď sa ovocie tvorí z vaječníka, jeho steny rastú a tvoria sa oplodie. IN V závislosti od množstva vody v oplodí sa plody delia na suché A šťavnaté, a podľa počtu semien - podľa jednosemenný A viacsemenné(Tabuľka 21.1). Rozlišujú sa podľa pôvodu jednoduché, zložité ovocie a neplodovitosť. Z kvetu s jedným piestikom sa vyvinie jednoduchý plod (kôstkovica, obilka, fazuľa), zložený plod (černica, malina) - z kvetu s viacerými piestikami, plod (ananás, moruša) - zo súkvetia so zrastenými kvetmi.

Tabuľka 21.1

Druhy ovocia

V procese evolúcie si rastliny vyvinuli rôzne úpravy, ktoré zabezpečujú šírenie semien. Faktory šírenia semien a plodov sú vzdušné prúdy, voda, zvieratá, ľudia, ako aj niektoré vlastnosti ovocia, ktoré zabezpečujú šírenie semien. V mnohých rastlinách sa plody po dozretí otvárajú a prudkým zatlačením vyhadzujú semená. Niektoré rastliny majú semená také malé a ľahké, že sú zavesené vo vzduchu a prenášané vetrom na značné vzdialenosti. Semená a plody vodných rastlín majú rôzne výrastky naplnené vzduchom. Dlhý pobyt vo vode znesú bez ujmy. S pomocou zvierat a ľudí sa šíria húževnaté a lepkavé plody a semená, ako aj tie s mäsitým, šťavnatým oplodím. Plody obsahujúce tŕne, háčiky a štetiny priľnú na srsti zvierat, vtáčie perie a ľudské oblečenie, ľahko sa odtrhnú od rastliny a prenášajú sa na veľké vzdialenosti. Mäsité, šťavnaté oplodie je zariadenie na šírenie semien zvieratami a vtákmi, ktoré jedia ovocie. Nestrávené semená sú vylučované výkalmi.