Когато избират посадъчен материал в описанието за конкретен сорт растения, много летни жители намират споменаване на различни методи за опрашване или самоопрашване. Това са понятия, които всички изучавахме в училище в уроците по ботаника. Но не много вече си спомнят какво означават. Да освежим паметта си и да си припомним видовете опрашване при растенията и тяхното биологично значение. И в същото време ще разберем защо някои от нашите растения, засадени в страната или на перваза на прозореца, не дават плод.
Генеративен орган на висшите растения
Цветето е модифицирана издънка, където се образуват спори и гамети. Висшите растения (покритосеменни) имат сложно подредени цветове с много адаптации към различни видове опрашване. Цветето, разнообразно в детайли, съчетава процесите както на сексуално, така и на безполово размножаване. Основните компоненти на цветето са репродуктивните му части - мъжкият андроцей (тичинки) и женският гинецей (плодник с яйчник, стил и близалце). Цветята могат да бъдат двуполови (има както плодник, така и тичинки) иеднополови (има или плодник, или тичинки). Другите части на цветето са много разнообразни и имат специфични функции.
Среща на тичинки и плодник
Орашването е процесът на пренасяне на цветен прашец от тичинките към близалцето на плодника. Без това размножаването на растенията, образуването на плодове и семена е невъзможно. В процеса на еволюционно развитие растенията са разработили няколко начина за извършване на този трансфер, използвайки биотични и абиотични фактори на природата. В екологията се разграничават два вида опрашване:
- Прехвърляне на цветен прашец от едно цвете към плодника на друго. Този процес се нарича кръстосано опрашване или ксеногамия. Осъществява се чрез биотични (насекоми, птици, прилепи) и абиотични (вятър, вода) фактори.
- Автогамия (самоопрашване). Това е пренасянето на цветен прашец върху близалцето от едно цвете. Автогамията не е толкова често срещана при диви форми.
Това са видове опрашване, които могат да се редуват между някои растения.
Условия на самоопрашване
Но задължително условие за осъществяване на самоопрашване е бисексуалността на цветето. Случайното самоопрашване на цветята не е необичайно. Но това може да се случи само когато поленовото зърно и пестик са физиологично съвместими. При много растения прашецът не покълва в поленова тръба, което е ограничаващ фактор за кръстосано опрашените растения. Има доста фактори, които допринасят за произволната автогамия. Редовното самоопрашване на растенията (например грах, боб) може да има гравитационен механизъм. В този случай цветният прашецпада върху стигмата под действието на гравитацията. В други случаи самоопрашването протича като контактна автогамия – тичинката е в контакт с близалцето на плодника. Преносители на цветен прашец в средата на цветето могат да бъдат капки роса и малки насекоми (трипси), които живеят в цветето. При някои растения процесът протича в пъпката и напълно елиминира възможността за кръстосано опрашване.
Незадължително самоопрашване
Характеристика на този тип автогамия е наличието на нестабилни условия, които не благоприятстват кръстосаното опрашване. Този вид самоопрашване се среща в зърнени култури, росичка и пера. При тези растения при суша или при ниски температури се образуват еднополови цветове, а при топло и влажно време - двуполови. Кръстосаното опрашване на тези растения се извършва с помощта на вятъра и в условия на трудност при осъществяването на такова опрашване е биологично препоръчително да се прибегне до самоопрашване.
Еволюционна стойност
Самоопрашването в еволюционен план има отрицателно значение. В съответствие със съвременните концепции еволюцията изисква свободно кръстосване, което се осигурява чрез кръстосано опрашване. Именно това увеличава разнообразието от алели (степента на експресия на ген) в популациите. А самоопрашването, напротив, води до хомозиготност (еднородност) на алелите. Но при определени обстоятелства самоопрашването може да доведе до изолиране на нови форми, изолиране и фиксиране в популацията на алели, които дават благоприятни признаци на растението. Точно притова е положителното еволюционно значение на редуването на автогамията и ксеногамията.
Самоопрашващи се растения
При такива растения пренасянето на цветен прашец се извършва по-често в неотворена пъпка (например при боб и грах) или в периода на неотворена листна тръба (ечемик). Грах, боб, ечемик, пшеница, овес, домати, патладжани и много други се считат за самоопрашители от земеделските култури. Защо се броят? Тъй като самоопрашването не може да бъде абсолютно, винаги има възможност за внасяне на цветен прашец от други растения. Дори затворените пъпки понякога се гризат от насекоми и носят прашец от други растения! Какви са характеристиките на самоопрашителите? Това определено са растения с двуполови цветове, големи перасти близалца и много цветен прашец. Освен това цветята им нямат ярки венчелистчета, нектарници и приятна миризма.
Самоопрашване в теменужки
В природата теменужките се опрашват кръстосано и са автогамни. Нашите стайни теменужки са продукт на усърдната работа на животновъдите. Те имат такава структура от тичинки и плодник, че кръстосаното опрашване без човешка намеса е почти невъзможно. Опрашването се случва дори в неотворена пъпка и само търпелив аматьор с помощта на специални техники може да опрашва теменужки с различни цветове, за да развъжда нови сортове. Благодарим на ентусиастите за разнообразието от тези цветя, украсяващи нашите первази!
Партенокарпични краставици
Модерното развъждане предлага много разновидностикраставици, както самоопрашващи се (партенокарпични), така и опрашвани от насекоми. Тези растения се отглеждат специално за ранно отглеждане в оранжерии, където няма естествени опрашители. Когато купувате семена, трябва да спрете да четете качествата на сорта, тъй като както самоопрашващите, така и кръстосано опрашващите сортове имат своите предимства и недостатъци.
Орашване в зърнени култури
Овес, ръж, пшеница, просо, ечемик са представители на земеделските зърнени култури. Цветовете имат 2 леми, 2 пеликули, три тичинки и един плодник. Те се самоопрашват в неотворени цветове. След като цветето се отвори, кръстосаното опрашване е практически невъзможно.
Самоопрашване в овощни дървета
Въпреки че повечето сортове плодове имат цветя, които съдържат както плодници, така и тичинки, самооплождането е изключено в повечето. Причината е разделеното във времето узряване на тичинките и плодника. Ето защо можете да увеличите добива, например череши, като засадите няколко дървета наблизо. Но при изкуствено отгледани сортове самоопрашването е добре дошло. Пример за това са нектарини. Но не очаквайте да отглеждате продуктивно растение от семе. В такива хибридни форми следващите поколения изпитват хибридна депресия - намаляване на жизнеспособността и добива.
Селекция и самоопрашване
Това явление се използва широко в растениевъдството. Знаем, че самооплождането и кръстосването на тясно свързани организми води до преходгени в хомозиготно състояние и води до намаляване на жизнеспособността и продуктивността, а впоследствие и до дегенерация. Непрекъснатият процес на натрупващи се мутации, повечето от които са рецесивни и неблагоприятни, е причината за това потисничество. При растенията с кръстосано опрашване тези мутации са в хетерозиготно състояние и не се проявяват по никакъв начин. При самоопрашване вероятността за преминаването им към хомозигота се увеличава многократно, но те не остават в популацията поради естествено елиминиране. Самоопрашването в развъждането се използва като средство за създаване на чисти (хомозиготни) линии с фиксирани признаци. Въпреки намаляването на производителността, след хибридизацията, често се появява явлението хетерозис - силата на хибридите от сортове със самоопрашване. Това явление се нарича интерлайн хибридизация и в магазините можем да видим точно такива хибридни семена (те са маркирани със символа F1). В първото поколение хибридите превъзхождат чистите линии по отношение на добива, но в следващите поколения ефектът от силата на хибридите изчезва.
