Розділ «Тема 27. ГЕНЕРАТИВНІ ОРГАНИ. НАСІНИНА. ПЛІД»

Утворення насіння

Насінини рослин утворюються з насінних зачатків, які у голонасінних розташовані на лусочках жіночих шишок, а в покритонасінних – у зав'язі маточок. В утворенні насінини умовно можна виділити кілька основних подій:

• Після запліднення першою ділиться запліднена центральна клітина з утворенням ендосперму, який виконує функції запасаючої тканини. У ньому накопичуються вуглеводи, менше жири і білки. Вони відіграють важливу роль для живлення зародка при проростанні насіння. Однак варто зауважити, що ендосперм може і не утворюватися (орхідні).

• Поряд із розвитком ендосперму формується і зигота. Вона ділиться, утворюючи так званий первинний зародок, який має всього 2 клітини: одна з них росте і утворює допоміжний орган живлення зародка – підвісок, який занурюється в ендосперм, друга ж – зміщується до центру мішка, розростається, ділиться і утворюється справжній зародок.

• Зародок диференціюється на зародкову брунечку, перші листочки (сім'ядолі), зародкове стебельце й зародковий корінець.

• З покривів насінного зачатка (інтегументів), виникає насінна шкірка, яка захищає зародок.

Отже, з центральної заплідненої клітини формується запас поживних речовин, із зиготи – зародок насінини, із покривів насінного зачатка – насінна шкірка.

Умови та особливості проростання насіння

Насінина – це орган, за допомогою якого розмножуються і поширюються вищі насінні рослини. У насінині міститься зародок, захищений насінною шкіркою, та запас поживних речовин. Завдяки цьому зародок здатний переживати тривалі періоди

несприятливих умов (відсутність вологи, холод тощо). При настанні сприятливих умов зародок насінини проростає і дає початок новій рослині. Проростання насіння – сукупність процесів у насінині, які забезпечують перехід зі стану спокою до стану активної життєдіяльності.

Умови проростання насіння

Основними умовами проростання є: 1) тепло, яке впливає на швидкість хімічних реакцій у клітинах зародка; 2) повітря, оскільки живі клітини зародка потребують кисню для дихання й отримання енергії; 3) вода, адже клітини зародка живі й можуть отримувати через свої клітинні оболонки лише розчинені поживні речовини насіння. Лише в небагатьох рослин насіння проростає відразу після звільнення його з плодів. Для більшості насінин потрібний певний період спокою, що характеризується незначним вмістом води у насінині, зниженим обміном, високою стійкістю до несприятливих чинників.

Основними процесами, які мають місце при проростанні насіння, є:

1) поглинання насінням великої кількості води і набрякання (тканини дозрілого насіння максимально зневоднені, містять не більше 10-15% вологи);

2) перехід клітин насіння з неактивного стану в активний, що обумовлюється функціонуванням ферментів при сприятливій температурі і доступі кисню;

3) перетворення під дією ферментів нерозчинних запасних речовин у розчинні (крохмаль – у цукри, жири – у гліцерин і жирні кислоти, білки – в амінокислоти);

4) перетворення зародка, який, використовуючи органічні речовини, починає рости, на проросток (молода рослина, яка розвинулась із зародка і є здатною до самостійного живлення). Ці якісні перетворення зумовлюються прогресуючою втратою поживних речовин, зміною структури мембран, появою деяких органоїдів і мембранних систем, поділом і диференціюванням клітин та ін.;

5) поява зародкового корінця, який першим проростає з насінини, і закріплює проросток у ґрунті та забезпечує надходження поживних речовин. Лише згодом з насінини виступає зародковий пагін.

Деякий час після появи корінця і пагона зародок розвивається, поглинаючи поживні речовини з ендосперму або сім'ядолей, а потім переходить до самостійного живлення. Проростання насіння відбувається двома основними шляхами, і тому виділяють підземний та надземний типи проростання. Якщо при проростанні сім'ядолі виносяться над поверхнею ґрунту (гарбуз, квасоля), то має місце надземний тип проростання, а якщо залишаються лід землею (горох, пшениця) – підземний тип проростання. Отже, для проростання насіння потрібні тепло, вода, повітря, період спокою та живий зародок.

Значення періоду спокою для насіння