Виды искусственного опыления растений

Виды и особенности опыления растений – голосеменных и покрытосеменных

Опыление растений — это процесс перемещения пыльцы из мужского органа — тычинки (а именно из органа, где формируются микроспоры — пыльника) в верхнюю часть женского (пестика) — рыльце. Он происходит в период цветения. При удачном захвате пыльцы наступает оплодотворение, результатом которого становится формирование семени. Наша статья расскажет об основных этапах и видах опыления — темах, которые обычно изучают в школе на уроках биологии.

Оглавление

Основные способы опыления: преимущества и недостатки

Оно бывает двух типов — перекрестное и самоопыление. Первый тип подразумевает наличие посредников. Если процессу способствуют внешние факторы (например, ветер, насекомые), оно называется естественным, а если человек, то искусственным. Самоопыление свойственно цветкам, имеющим цветки обоих полов. Подробнее о плюсах и минусах каждой разновидности расскажем в таблице.

Естественное перекрестное опыление растений с помощью ветра, насекомых, птиц, воды

• Ветер. Если перенос пыльцы происходит посредством ветра, он называется анемофилией. Этот этап размножения свойственен культурам, обладающим собранными в соцветия цветками небольшого размера. Они содержат большое количество сухой пыльцы, подхватываемого ветром и легко улавливаемой высокими рыльцами другого экземпляра. Таким методом опыляются тополь, береза, ольха, злаковые.
• Насекомые. Научное название опыления насекомыми — энтомофилия. Пыльцу переносят насекомые — пчелы, осы, бабочки, шмели, другие. Труженики забирают ее с пыльника одного цветка и перемещают на рыльце другого. Цветки таких представителей (ромашка, мак, шалфей, другие культуры) отличаются крупными размерами, а также стойким ароматом, привлекающим крылатых помощников.

Справка

Способность культур принимать разных опылителей называют эуфилией. Если они привыкли к «гостям» одной жизненной формы, это олигофилия. Монофилия — привыкание лишь к одному виду насекомых.

• Птицы. Орнитофилия (то есть участие птиц в этапе оплодотворение) свойственна преимущественно тропическим «жителям», чья яркая окраска привлекает помощников. Чаще всего посредником выступает крохотная птичка колибри.
• Вода. С ее помощью опыляются культуры, живущие в водоемах (резуха, руния, другие).

Признаки растений с опылением естественным способом

1. Большое количество цветов.
2. Околоцветник ничем не примечателен внешне.
3. Стойкий аромат отсутствует.
4. Пыльца очень мелкая, сухая, легкая, что помогает даже небольшому ветру поднять и перенести ее на нужное расстояние.
5. Рыльце пестика возвышается над околоцветником, что облегчает процесс оплодотворения.

1. Околоцветник обладает ярким цветом, привлекающим внимание насекомых. Цветки образуют крупные соцветия.
2. Пыльца значительно крупнее, чем у предыдущей группы. Для облегчения задачи насекомым она липкая.
3. Представители обладают нектарниками, выделяющими нектар.
4. Пестики и тычинки отличаются компактностью.

Как проводится искусственное опыление растений

Искусственный этап оплодотворения (скрещивание) подразумевает участие человека. С целью получения новых сортов разных культур селекционеры проводят его вручную переносят пыльцу с одного экземпляра на другой.

«Переселение» происходит посредством мелкой кисти. Также при процедуре селекционеры используют ватные тампоны. Еще один метод — отрывание лепестков мужских цветков с последующим трением по поверхности женского цветка. И тот, и другой способ требуют максимальной аккуратности: это важная кропотливая работа.

Как происходит опыление без участия посредников

Представители флоры, имеющие двуполые цветки, способны к самостоятельному производству семян. Строение этих цветков не позволяет им раскрываться, «оголять» пыльник, поэтому весь процесс происходит внутри. Так как необходимости привлекать помощников нет, чаще всего цветки таких культур не отличаются большими размерами, внешней привлекательностью и приятным ароматом.

На самоопыление способен овес, ячмень, горох, другие культуры. Несмотря на завидное преимущество — независимость от внешних факторов, тип имеет существенный недостаток. Полученное потомство получается довольно слабым, немногочисленным, из-за чего возрастает риск вырождения культуры.

Три этапа опыления покрытосеменных

1. В разные периоды у покрытосеменных начинается цветение. Оно характеризуется доступностью органов цветка (покрытых пыльцой пыльников) для опылителей, внешних явлений — раскрытием.
2. В этот же период рыльце выделяет секретную жидкость — она липкая, вязкая, что позволяет пыльце быстро прилипнуть, зафиксироваться. Кроме того, эта особенность создает безопасные условия для прорастания.
3. Далее происходит перенос пыльцы с мужских органов на женские, а затем прорастание зерна в пыльцевую трубку. Наступает оплодотворение, описание которого требует отдельной статьи. Лишь подведем итог процесса и скажем, что образуется после опыления на цветке: это плоды с семенами, служащими посадочным материалов в дальнейшем. Так как семена защищены плодами, представителей называют покрытосеменными.

Искуственное опыление голосеменных растений на примере сосны

1. Ветер «забирает» пыльцевые зерна с мужской шишки и перемещает на семязачатки женской.
2. Со временем шишка зеленеет. Образуются чешуйки, срастаются. Этот период характеризуется состоянием покоя пыльцы.
3. На следующий год с помощью пыльцевой трубки спермии доставляются к архегониям, где образуется зигота.
4. Далее из зиготы образуется семязачаток, а из него — семя.

Источник

Искусственное опыление растений

При опылении пыльца переносится с одного цветка на другой. При естественном опылении процесс происходит с участием насекомых, ветра, воды, животных, а при искусственном — пыльца переносится человеком.

Искусственное опыление растений применяется для выведения новых сортов растений или как дополнение к естественному для повышения урожайности, выращиваемых в закрытом грунте культур. При искусственном опылении совсем не требуется наносить пыльцу вручную на все цветки, достаточно обработать до 10% цветков для повышения урожая.

Мужские и женские цветки

Искусственное опыление — очень трудоёмкий процесс. Для его проведения необходимо в строго определённый срок с растения-опылителя собрать бутоны, которые вот-вот раскроются или уже начали раскрываться. При этом важно правильно определить мужские цветки и женские. Завязь образуется на женских цветках, которых отличает наличие пестика, а на мужских образуется пыльца, и они имеют тычинки. У некоторых видов растений легко определить мужские цветы по размеру, они гораздо крупнее женских и начинают распускаться раньше.

Время опыления

Проводить процедуру необходимо в сухой солнечный день, при температуре окружающего воздуха от 25 до 30 градусов тепла. При температуре выше +30 градусов процесс оплодотворения останавливается. Первая половина дня больше подходит для опыления.

Методы искусственного опыления

Существует несколько методов искусственного опыления, но суть каждого заключается в том, чтобы собрать пыльцу и перенести её на женские цветки. Для этого осторожно отделяют пыльники от тычиночных нитей и на плотной бумаге оставляют на срок до трёх суток для просушки, оберегая от прямых солнечных лучей. За это время пыльники высыхают и лопаются. Освободившуюся пыльцу собирают в стеклянные пробирки, которые закрывают ватой.

Из обычного ластика изготавливают инструмент для переноса пыльцы. Он представляет собой пирамидку, размером не больше трёх горошин, которую насаживают на проволоку. В качестве инструмента можно использовать кисточку с мягким ворсом или ватную палочку. Инструменты, при помощи которых осуществляется перенос пыльцы, должны быть сухими и чистыми.

Опылять цветок, который должен быть раскрытым, лучше через несколько дней после распускания. Ещё одним условием успеха является зрелость пестика – на его рыльце должна выступить клейкая жидкость, к которой прилипнет пыльца.

Извлечённые из пробирки зёрна пыльцы, переносят на рыльце пестика опыляемого цветка осторожными движениями, стараясь не повредить соцветия. Процедуру необходимо повторить ещё несколько раз в ближайшие дни. Чтобы убедиться в том, что пыльца прилипла к пестику можно использовать увеличительное стекло.

Для проведения искусственного опыления растений можно срезать мужской цветок, аккуратно обрезать лепестки, причём важно не прикасаться к тычинкам пальцами, затем прикоснуться им к женскому, чтобы пыльца попала на рыльце. Данный метод подходит для искусственного опыления арбуза, кабачков, тыквы.

Если цветоножки хрупкие, перед процедурой стебли закрепляют к опоре и, постукивая по подвязке, собирают пыльцу, которую потом с помощью кисточки, пирамидки или ватной палочки переносят на цветки, или сразу проводят кисточкой по тычинкам, а затем переносят на рыльце женского цветка. Причём можно собрать пыльцу сразу с нескольких мужских цветков. Данный способ применяют для опыления растений с мелкими цветками, например дыни, огурцов.

Использование вентилятора, который создаёт поток воздуха, позволит улучшить опыление и увеличить получение плодов.

Если искусственное опыление растений производится для получения нового сорта, то необходимо принять меры для того, чтобы на цветок не попала пыльца от случайного растения. Материнское растение должно быть выращено в хороших условиях, на хорошо удобренных почвах.

Для предотвращения попадания на пестик посторонней пыльцы на цветок надевают защитные бумажные мешочки, или закрывают бутон прищепкой, бумажным скотчем. У бутонов, готовых к распусканию, удаляют пыльники, затем на них снова надевают защитный мешочек. В оптимальные сроки, когда на пестике появляется влага, производят перенос пыльцы и снова надевают защитные мешочки на цветок и оставляют их на завязи до созревания плодов.

Источник