У рослинному світі можна виділити дві формирозмноження: безстатеве і статеве. До першого виду відносять такі способи передачі спадкової інформації, як пряме поділ клітин, вегетативне - за допомогою групи соматичних клітин, і розмноження спеціалізованими гаплоїдний клітинами - спорами. Друга, більш прогресивна форма - це статеве розмноження, що приводить до утворення насіння. Вона зустрічається в життєвому циклі голонасінних і квіткових рослин, які називаються ще покритонасінних. У цій роботі ми розглянемо зовнішню будову насіння квасолі, з'ясуємо умови, необхідні для його проростання, а також визначимо, які переваги мають рослини, здатні до насіннєвому розмноженню.
З чого і як утворюється насіння?
Квасоля - теплолюбна однорічна культурасімейства Бобові, вона має квітки характерної форми, що нагадують вітрильник або метелика, що сидить зі складеними крилами. Всередині квітки, в особливій його частини, названої товкачем, розташований насіннєвий зачаток, що сховав під своїми оболонками зародковий мішок. У ньому знаходиться яйцеклітина і диплоидная структура, іменована центральною клітиною. Їх послідовно запліднюють два спермия, в результаті чого і з'являється насіння квасолі. Воно має зародок, запас органічних сполук для зростання і розвитку, дві сім'ядолі, а також покриви, названі насіннєвий шкіркою.
Що представляють собою насіння дводольних рослин
У всіх квіткових рослин з двома сім'ядолями вВнаслідок запліднення формуються плоди з насінням, в утворенні яких головну роль грають всі частини квітки: чашечка, віночок з пелюстками, андроцей, що складається з тичинок і, звичайно ж, товкач з насіннєвими зачатками. Будова насіння квасолі вивчають в 6-му класі, знайомлячись з таким розділом біології, як ботаніка. Воно має еліпсоїдну форму, завдяки якій значний обсяг насіння поєднується з порівняно невеликою площею поверхні.
Ця особливість зводить до мінімуму контакт насінняз навколишнім середовищем. Зовнішнє будова насіння квасолі нагадує головний орган видільної системи ссавців. В анатомії людини існує навіть визначення - бобовидна форма нирки. З внутрішньої, увігнутої сторони розташований рубець - місце, яким насіння квасолі прикріплюється до сухим стулок плода, іменованого бобом. Звідси і назва сімейства рослин - Бобові. Воно налічує понад 12 тис. Видів. Більшість його представників - трав'янисті форми, але є також чагарники і дерева. Серед бобових культур назвемо рекордсменів за змістом цінного рослинного білка: це соя, горох, квасоля, сочевиця.
Структури насіння і їх значення
Продовжимо розглядати будова насіння квасолі.Малюнок, представлений нижче, наочно показує наявність раніше зазначених частин, а саме: насіннєвий шкірки, двох сім'ядоль і зародка, що знаходиться між ними.
Як було встановлено, зовнішня частина - шкірканасіння - є похідною покривів насіннєвого зачатка (інтегументов). Вона виконує функцію захисту від висихання, несприятливих температур та інших негативних абіотичних факторів. Звичайно ж, головною насіннєвий структурою є зародок. Чому це саме так, давайте розберемося в наступному розділі.
Зародок дводольних рослин
Як ми пам'ятаємо, в процесі подвійногозапліднення, властивого тільки квітковим рослинам, з заплідненої яйцеклітини - зиготи - розвивається многоклеточное освіту. Воно отримало назву зародка і має три частини: зародковий корінець, стебельце і брунечку. Звернемо увагу на внутрішню будову насіння квасолі. Схема, розташована далі, наочно показує, що зародок, надійно схований між сім'ядолями, є не тільки найважливішою, але і найбільш ніжною і вразливою структурою. Далі ми відповімо на питання, які ж функції притаманні основних компонентів зародка.
зародковий корінець
Переважна кількість наземних рослин маютьдобре розвинену систему коренів: головного, бічних або додаткових. Трави, чагарники і деревні види можуть формувати два типи підземних структур, які в ботаніці називаються стрижневий і мочковатой кореневими системами. Як виявилося, вони починають свій розвиток з однієї і тієї ж частини - зародкового корінця. Початок поділу його клітин в фізіології рослин є головним критерієм, за яким визначають запуск такого механізму, як проростання насіння. Квасолі, томатів, гороху та інших теплолюбних і чуйним на рясний полив культурам потрібне оптимальне поєднання різних факторів зовнішнього середовища, щоб даний процес завершився появою нового молодого рослини.
Сім'ядолі і їх роль в життєзабезпеченні проростка
Для того щоб насіння змогло прорости, необхіднийзапас поживних сполук: цукрів, амінокислот, жирів. У дводольних рослин він акумульовано в сім'ядолях. На початку проростання зародка органічні речовини переходять в розчинену форму, найбільш доступну для засвоєння клітинами. У проростків дводольних рослин сім'ядолі починають виконувати функції перших наземних, так званих зародкових листків. Проте вони здатні здійснювати фотосинтез і забезпечувати молоду рослину всіма необхідними пластичними речовинами.
Що таке проростання насіння?
Це фізіологічний процес, в основі якоголежить механізм переходу від латентного періоду в житті насіння в стадію активного зростання частин зародка: корінця і стеблинки з листочками. В результаті спочатку з'являється проросток, а потім формується молоде рослина. Який же вигляд має проростає насіння квасолі? Фото, представлене нижче, наочно показує, що першим починає розвиватися зародковий корінець, потім стеблинка виносить над поверхнею землі сім'ядольні листочки. Через деякий час з конуса наростання стебла, що складається з верхівкової освітньої тканини - меристеми - утворюються справжні листя рослини квасолі.
період спокою
Після дозрівання плодів, іменованих бобами, насінняквасолі, зібрані з грядки, не здатні відразу ж прорости. Не тільки для рослин сімейства Бобові, але і для представників інших груп, наприклад томатів, баклажанів, огірків, необхідно час, щоб їх насіння пройшли післязбиральної дозрівання. Воно характеризується насамперед тим, що в цей час в клітинах зародка обмін речовин здійснюється на дуже низькому рівні. Дихання насіння практично не здійснюється, вміст води становить менше шостої частини від всієї маси.
Як наслідок - насіння мають мінімальну енергіюпроростання, недостатню для переходу органічних речовин сім'ядоль в розчинну форму. Як зовнішнє, так і внутрішнє будова насіння квасолі в латентний період нічим не відрізняється від такого в вегетаційний інтервал, коли їх готують до посіву в грунт. Відмінності ж стосуються насамперед швидкості протікання метаболічних реакцій в клітинах зародка, яка дуже низька в період спокою насіння.
Що необхідно для проростання зародка
В агрономії можна виділити наступні умови,забезпечують якісне проростання посівного матеріалу і поява дружніх сходів: наявність води, сприятливу температуру, наявність кисню, оптимальну освітленість. Розглянемо ці чинники докладніше. Перше місце в нашому переліку абіотичних умов займає вода. Вона необхідна для набухання клітин, яке супроводжується посиленням їх дихання.
Вивчаючи будову насіння квасолі, ми з'ясували, щохарчування зародка можливо тільки в тому випадку, якщо органічні речовини, що знаходяться в сім'ядолях, перейдуть в розчинену форму. Це і відбувається завдяки молекулам води, що потрапляє в їх запасаючу паренхиму. Будучи теплолюбивой культурою, квасоля непогано сходить в добре прогрітій сонцем грунті. А ось освітлення не впливає на енергію проростання. Для штучного виведення насіння з латентного стану їх обробляють стимуляторами, наприклад фитогормонами.
Також проводять прийом скарификации, тобтомеханічно порушують цілісність шкірки, не пошкоджуючи структур, що входять у внутрішню будову насіння квасолі, особливо його семядолей і зародка. Таким чином, всі перераховані вище агротехнічні прийоми прискорюють процес проростання посівів.
