В растителния свят могат да се разграничат две форми на размножаване: безполово и сексуално. Първият тип включва такива методи за предаване на наследствена информация като директно клетъчно делене, вегетативно - с помощта на група соматични клетки и възпроизвеждане от специализирани хаплоидни клетки - спори. Втората, по-напреднала форма е половото размножаване, което води до образуването на семена. Среща се в жизнения цикъл на голосеменните и цъфтящите растения, наричани още покритосеменни растения. В тази работа ще разгледаме външната структура на семето на боба, ще разберем условията, необходими за неговото покълване, както и ще определим какви предимства имат растенията, способни да се размножават от семена.
От какво и как се образуват семената?
Фасулът е топлолюбива едногодишна култура от семейство Бобови, има цветове с характерна форма, наподобяващаплатноходка или пеперуда, седяща със свити крила. Вътре в цветето, в специалната му част, наречена плодник, има семенен зародиш, който е скрил ембрионалната торбичка под черупките си. Той съдържа яйцеклетката и диплоидна структура, наречена централна клетка. Те се оплождат последователно от два сперматозоида, в резултат на което се появява семето на боба. Има ембрион, запас от органични съединения за растеж и развитие, две котиледони и обвивка, наречена семенна обвивка.
Какво са семената от дикотела
Всички цъфтящи растения с две котиледони, в резултат на оплождане, образуват плодове със семена, при образуването на които основна роля играят всички части на цветето: чашка, венче с венчелистчета, андроцей, състоящ се от тичинки и, разбира се, плодник със семена примордия. Структурата на семето на боба се изучава в 6. клас, като се запознава с такъв раздел от биологията като ботаника. Има елипсоидна форма, която съчетава впечатляващ обем семена с относително малка повърхност.
Тази функция свежда до минимум контакта на семето с околната среда. Външната структура на семето на боб наподобява основния орган на отделителната система на бозайниците. В човешката анатомия дори има определение – бъбрек с форма на боб. От вътрешната, вдлъбната страна има белег - мястото, чрез което семето на боба е прикрепено към сухите листа на плода, наречено боб. Оттук идва и името на семейството растения – Бобови. Има повече от 12 хиляди вида. Повечетопредставители са тревисти форми, но има и храсти и дървета. Сред бобовите растения ще посочим шампионите по съдържание на ценен растителен протеин: това са соя, грах, боб, леща.
Семенни структури и тяхното значение
Нека продължим да разглеждаме структурата на зърното. Фигурата по-долу ясно показва наличието на посочените по-рано части, а именно: семенната обвивка, два котиледона и ембриона, разположен между тях.
Както беше установено, външната част - обвивката на семето - е производно на обвивките на семенния зародиш (покрития). Изпълнява функцията на защита срещу изсушаване, неблагоприятни температури и други негативни абиотични фактори. Разбира се, основната структура на семената е ембрионът. Защо това е така, нека разгледаме следващия раздел.
Дикотен ембрион
Както си спомняме, в процеса на двойно оплождане, което е присъщо само на цъфтящи растения, от оплодената яйцеклетка се развива многоклетъчно образувание - зигота. Нарича се ембрион и има три части: зародишния корен, дръжката и бъбрека. Нека обърнем внимание на вътрешната структура на зърното. Диаграмата по-долу ясно показва, че ембрионът, надеждно скрит между котиледоните, е не само най-важната, но и най-деликатната и уязвима структура. След това ще отговорим на въпроса какви функции са присъщи на основните компоненти на ембриона.
Фетален корен
Поразителноброят на сухоземните растения имат добре развита коренова система: основна, странична или допълнителна. Тревите, храстите и дървесните видове могат да образуват два вида подземни структури, които в ботаниката се наричат коренова и влакнеста коренова система. Както се оказа, те започват своето развитие от една и съща част - зародишния корен. Началото на клетъчното му делене във физиологията на растенията е основният критерий, чрез който се определя стартирането на такъв механизъм като покълването на семената. Фасул, домати, грах и други топлолюбиви и отзивчиви култури изискват оптимална комбинация от различни фактори на околната среда, за да завърши този процес с появата на ново младо растение.
Котиледоните и тяхната роля в поддържането на живота на разсада
За да покълне семето, е необходим запас от хранителни съединения: захари, аминокиселини, мазнини. При двусемеделните растения се натрупва в семеделните листчета. В началото на поникването на ембриона органичните вещества преминават в разтворена форма, най-достъпна за усвояване от клетките. При разсад на двусемеделни растения семеделните започват да функционират като първите наземни, т. нар. ембрионални листа. Въпреки това те са в състояние да извършват фотосинтеза и да осигурят на младото растение всички необходими пластмасови вещества.
Какво е покълването на семената?
Това е физиологичен процес, който се основава на механизма на преход от латентния период в живота на семето към етапа на активен растеж на части от ембриона: корен и дръжка с листа. В резултат на това първо се появява разсад итогава се образува младо растение. Как изглежда покълналото семе от боб? Снимката по-долу ясно показва, че първо започва да се развива зародишният корен, след това стъблото извежда семеделните листа над земята. След известно време от нарастващия конус на стъблото, състоящ се от апикалната образователна тъкан - меристемата - се образуват истинските листа на бобовото растение.
Период на почивка
След като плодовете, наречени боб, узреят, семената на боба, събрани от градината, не могат да покълнат веднага. Не само за растенията от семейство бобови, но и за представители на други групи, като домати, патладжани, краставици, е необходимо време, за да узреят семената им след прибиране на реколтата. Характеризира се преди всичко с факта, че по това време в клетките на ембриона метаболизмът се извършва на много ниско ниво. Дишането на семената практически не съществува, съдържанието на вода е по-малко от една шеста от общата маса.
В резултат на това семената имат минимална енергия на кълняемост, недостатъчна за преминаване на органичните вещества на котиледоните в разтворима форма. Както външната, така и вътрешната структура на семената на боба в латентния период не се различава от тази през вегетационния период, когато се подготвят за засяване в земята. Разликите се отнасят основно до скоростта на метаболитните реакции в клетките на ембриона, която е много ниска през периода на покой на семената.
Какво е необходимо за покълването на ембриона
В агрономията можетеподчертайте следните условия, които осигуряват висококачествено покълване на семената и появата на приятелски разсад: наличие на вода, благоприятна температура, наличие на кислород, оптимално осветление. Нека разгледаме тези фактори по-подробно. На първо място в нашия списък с абиотични условия е водата. Необходим е за подуване на клетките, което е придружено от засилване на дишането им.
Изучавайки структурата на семето на боба, установихме, че храненето на ембриона е възможно само ако органичните вещества в семеделните растения преминат в разтворена форма. Това се дължи на проникването на водни молекули в техния складов паренхим. Като топлолюбива култура, фасулът пониква добре в добре затоплена почва. Но осветлението не влияе на енергията на покълване. За изкуствено отстраняване на семената от латентно състояние, те се третират със стимуланти, като фитохормони.
Те също така извършват скарификация, тоест механично нарушават целостта на кората, без да увреждат структурите, изграждащи вътрешната структура на семето на боба, особено неговите котиледони и ембрион. По този начин всички горепосочени земеделски практики ускоряват процеса на покълване на културите.
