Надо Знать

добавить знаний



Семена



Розризаниий зрелый красный перец с семенами
Разрезанное семена авокадо: видно семенной покров, эндосперм и зародыш
Разрезанное семян гинкго : видно хорошо развит зародыш, питательную ткань (мега- гаметофит), и участок семенного покрова

Семена - воспроизводящая структура высших растений ( покрытосеменных и голосеменных). Развивается из оплодотворенного яйца и состоит из зародыша и запаса питания, которые окружены и защищены от внешней среды семенной кожурой, которая называется теста. Запас питания содержится или в специальной питательной ткани - эндосперме, или, как в двудольных, в самом зародыше. Семена покрытосеменных находится внутри плода, в то время как у голосеменных оно ничем не защищено и находится в женской шишке. Прорастание семян дает жизнь новому растению


Образование и созревания семян

После оплодотворения зигота некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток) находится в латентном состоянии, в течение которого она увеличивается в объеме, в ней усиливается синтез РНК и новых белков. В это время происходит интенсивное деление вторичного (триплоидного) ядра и ткань эндосперма быстро заполняет зародышевый мешок. Сначала образуется большое количество ядер, а затем между ними возникают перегородки, образуя клетки, продолжающиеся делиться. У одних растений эндосперм полностью расходуется при формировании зародыша ( бобовые, тыквенные), а в других - сохраняется в зрелом семени ( злаковые). Для развития эндосперма необходимые ауксины и цитокинины, которые поступают из нуцелуса. После накопления определенного количества питательных веществ в эндосперме, начинает свое развитие зигота, давая начало зародышу семени.

Зародыш проходит ряд последовательных фаз развития. Для бишости двудольных это следующие и созревания.

Формирование зародыша начинается с деления зиготы поперек к продольной оси зародышевого мешка. Верхняя клетка, лежит ближе к пилковходу, образует подвесок, который отодвигает нижнюю клетку в середину к эндосперма. Подвеска у одних видов растений остается одноклеточным, у других - делится в поясницу и становится многоклеточным, все больше отодвигая нижнюю клетку в эндосперм. Нижняя клетка разрастается в передзародок семян, имеет шаровидную форму. Он делится на четыре клетки двумя перпендикулярными перегородками, затем каждая из них делится еще на две. Сначала клетки более-менее однородны. По мере дальнейшего деления происходит дифференциация клеток в зародышевый корешок, зачаточное стебель, зародышевые листки ( семядоли) и зародышевую почку. В настоящее время семенной зародыш превращается в семя, его покровы и остатки эндосперма образуют корку семени.

Итак, зигота растет путем многократного митотического деления, превращаясь в многоклеточный зародыш, который состоит из первичного побега или плюмулы, первичного корня и одной (у однодольных) или двух (в двудольных) семядолей. Плюмула состоит из стебля, первой пары настоящих листочков и терминальной почки. Если запасной тканью служат семядоли, то они растут за счет эндосперма, который может при этом совсем исчезнуть.

После оплодотворения семенной зачаток уже называют семечком, а завязь - плодом. По мере развития семян завязь превращается в зрелый плод и его стенки называют околоплодника. Остальные части цветки увядают, отмирают и опадают. Сложившаяся семечко - типичный продукт полового размножения у покрытосеменных растений. Такое размножение обеспечивает преимущества определенному виду, которые связаны с генетической изменчивостью.

В семени, развивающийся рост зародыша, а иногда и эндосперма происходит в зародышевом мешке. При этом окружающий его нуцелуса разрушается, поставляя зародыше питательные вещества. Порой питательные вещества (крахмал, реже жиры) откладываются в перисперме. Перисперм подобный эндосперма, но образуется из нуцелуса и имеет диплоидный набор хромосом. В дальнейшем поставки питательных веществ обеспечивает ведущий пучок фуникулуса - ножки семенного зачатка, которая оставляет на поверхности зрелого семени следует - рубчик. Микропиле хранится в виде маленькой поры в кожуре семени, через него поступает кислород и вода при будущем прорастании семени. Семенная кожура (теста) - это тонкий защитный слой, который образуется из интегументом.

Для разных растений установлено, что семена, которое развивается, является центром синтеза ауксина, гиббереллина, цитокининов, абсцизовой кислоты, этилена и бразиностероидив. Некоторые гормоны поставляются с матернальнои ткани флоемним потоком или активным транспортом. Растительные гормоны регулируют различные физиологические процессы в семенах. Ауксины, цитокинины и брассиностероидов контролируют клеточное деление и пластические клеточной стенки. Гиббереллин в координации с абсцизовой кислоты уравновешивает процессы семенного покоя и пробуждения. Кроме гормонов, в плодах и семенах обнаружены и другие биологически активные вещества,: салициловую, феруловая, п-кумаровую кислоты.

Гистохимические и биохимические исследования показывают, что процессы опыления и оплодотворения вызывают значительный подъем физиологической активности, ускоряет поступление многих пластических и физиологически активных веществ в репродуктивных органов. Процесс созревания характеризуется как внешними - морфологическими, так и глубоко внутренними физиолого-биохимическими изменениями и преобразованиями в растительном организме.

Так, во время созревания злаков в их семенах постепенно снижается содержание воды и возрастает количество сухого вещества. Процесс созревания зерновок у злаков охватывает следующие этапы зрелости: молочная, восковая и полная с соответствующим содержанием воды в зерновках : 50-65%, 25-40% и 13-15%. За время созревания происходит отток пластических веществ из стеблей и листьев, в зерновках увеличивается содержание углеводов, белков и общий вес сухого вещества зерна.

Параллельно с процессом перегруппировки и перестройки органических веществ между определенными частями растительного организма, наблюдаются и морфологические изменения: зеленая окраска постепенно меняется, сначала приобретает сероватый, а дальше желтеет, переходя в золотисто-желтый.

В семенах однодольных и двудольных растений, в эндосперме и семядолях непрерывно возрастает абсолютный и относительный содержание белков, полисахаридов, запасных жиров потеря воды обусловливает снижение гидрофильности коллоидов, абсолютный вес зерновок возрастает в 2,5-3 раза по сравнению с восковой.

Так, во время созревания семян преобладают синтетические процессы и постепенное их обезвоживания. На заключительных стадиях созревания семян содержание воды в нем уменьшается до 10-15%. Это сопровождается снижением метаболическим активности и является шагом для перехода семян к состоянию покоя.

Созревшие семена, как правило, сразу не может прорасти. В течение одного-двух месяцев, а у некоторых растений и 5-6 месяцев в семенах проходят процессы физиологического (послеуборочной) созревания. Это происходит во время прохождения состояния физиологического покоя.

Таким образом, из оплодотворенной диплоидной яйцеклетки формируется зародыш семени, а из вторичного триплоидные клетки - питательная ткань (эндосперм), покровы семенного зачатка превращаются в покровы семени, а стенка завязи, разрастаясь, образует оплодень.


Смотрите также

Источники


Листок дуба Это незавершенная статья ботаники.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам