13. Семязачаток. Развитие и строение зародышевого мешка.
Семязача́ток, или семяпо́чка (лат. ovulum) — образование у семенных растений, из которого (обычно после оплодотворения) развивается семя. Представляет собой женский спорангий (мегаспорангий) семенных растений. У покрытосеменных растений семяпочка расположена в полости завязи, у голосеменных — на поверхности семенных чешуек в женских шишках. В центральной части семяпочки (нуцеллусе) формируются в результате мейоза материнской клетки спор четыре мегаспоры, затем три из них гибнут, а из одной мегаспоры формируется женский гаметофит. У цветковых он называется зародышевый мешок, у голосеменных его иногда называют эндосперм, так как в зрелом семени в нём запасаются питательные вещества. Снаружи семяпочка прикреплена семяножкой к плаценте.
Зародышевый мешок (лат. female gametophyte) — женский гаметофит, половое поколение покрытосеменных растений.
Зародышевый мешок развивается внутри семязачатка (нуцеллуса) из мегаспоры. Зародышевый мешок состоит из яйцеклетки, двух клеток-спутниц, трёх клеток-антиподов и центрального двуядерного ядра, которое находится в центре. Архегоний у гаметофита покрытосеменных растений редуцирован.
Семязачаток с зародышевым мешком. Желтое — яйцеклетка. Оранжевые — клетки-синергиды. Светло-зеленое — центральная диплоидная клетка (видны два ядра). Салатное — полярные ядра центральной диплоидной клетки. Три тёмно зеленые клетки снизу — так называемые «антиподы».
14. Опыление цветковых растений.
Опылением называется перенос созревшей пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Пыльца переносится на пестик в основном при помощи насекомых, ветром и другими путями.
Опыление насекомыми. Не все цветки растений дают плоды. Плодоносят только опыленные цветки. У многих растении пыльца в пыльнике и пестике созревает в разное время. Поэтому в одном и том же цветке пыльца не может опылить рыльце пестика. Пыльца из одного цветка должна попасть на рыльце пестика другого, где пестик уже созрел. У созревшего пестика рыльце влажное и липкое. Перенос сухой пыльцы из созревшего и разорвавшегося пыльника на рыльце пестика другого цветка при помощи насекомых называется опылением насекомыми. Весной во время цветения цветы выделяют ароматный запах и тем самым привлекают к себе насекомых (пчел, ос и др.). Они собирают из цветков необходимые им вещества — пыльцу, нектар. Есть насекомые, приспособившиеся к отдельным видам растений. Насекомые не ограничиваются пыльцой и нектаром одного лишь цветка. Перелетая с одного цветка на другой, они переносят пыльцу на многие растения.
В один день они облетают несколько тысяч цветков. При сборе пыльцы и нектара насекомые используют различные органы (хоботки, ножки, волоски).
При помощи насекомых опыляются яблоня, абрикос, груша, люцерна, псоралея, хлопчатник и другие растения. Во время цветения плодовых деревьев и хлопчатника пчеловоды вывозят пчелиные ульи в соты, на хлопковые поля. При этом достигаются две цели: во-первых, хорошо опылившиеся цветки дают высокий урожай, во-вторых, пчеловоды получают мед хорошего качества. Для сбора одного грамма меда пчелы облетают тысячи цветков.
Опыление при помощи ветра. Цветки некоторых растений опыляются только ветром. Цветки у таких растений невзрачные, мелкие, без запаха, поэтому они не привлекают к себе насекомых. Пыльца у них переносится ветром из цветка этого же или другого растения. Такие растения называются ветроопыляемыми (к ним относятся пшеница, ячмень, рис, овес, тополь, орех). Большинство ветроопыляемых растений вначале цветут и только затем распускают листья.
Из ветроопыляемых растений вам знакома пшеница. Это обоеполое растение. На верхушке стебля находится соцветие — колос, тычинки из него свешиваются наружу.
Во время ветра колос с тычиночными цветками раскачивается. Пыльники ударяются друг о друга, разрываются и из них высыпается пыльца. Если нет ветра, то тогда пыльца попадает не на все рыльца пестиков. Поэтому иногда образуются пустые колосья, что снижает урожайность.
Самоопыление. Если пыльца из тычинки обоеполого растения попадает на рыльце пестика того же цветка и опыляет его, то такой вид опыления называется самоопылением. Самоопыление происходит только тогда, когда пыльца в пыльниках и пестики созревают одновременно. У самоопыляющихся растений пестик обычно короче тычинки. Примерами могут служить яблоня, груша, шиповник и др.
Искусственное опыление. Если у цветков растений не происходит самоопыления или же опыления насекомыми и ветром, а проводится оно людьми, то это называется искусственным опылением. При искусственном опылении берется пыльца этого растения или другого (того же вида и сорта) и наносится на созревшее рыльце цветка. У кукурузы в целях повышения урожайности производят дополнительное искусственное опыление. Для этого собирают пыльцу кукурузы в специальные пакеты или приборы, а затем высыпают ее на рыльца пестичных цветков.
Искусственное опыление используется для повышения урожайности и главным образом при получении новых сортов.
Источник
Побиологии.рф
Образование пыльцевого зерна и зародышевого мешка в цветках покрытосеменных
У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Рассмотрим процессы происходящие в тычинках и пестиках.
Образование пыльцевого зерна происходит в тычинках. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник образуется двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры – микроспорангии. В гнездах имеются особые диплоидные клетки микроспороциды. Каждый микроспороцид притерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Внутри пыльцевого гнезда микроспора увеличивается в размерах. Ядро её делится митотически и образуется два ядра: вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с порами. Через поры в дальнейшем прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.
Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке, который находится внутри завязей пестика. Семязачаток – это видоизмененный мегаспорангий, защищенный покровами. На верхушке его имеется узкий канал – пыльцевход. Вблизи пыльцевхода начинает развиваться диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Он делится путем мейоза и дает четыре гаплоидные мегаспоры. Три мегаспоры вскоре разрушаются, четвертая наиболее удаленная от пыльцевхода развивается в зародышевый мешок. Зародышевый мешок растет. Его ядро три раза делится путем мейоза. В результате образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами: одна – вблизи пыльцевхода, другая на противоположном полюсе. Затем, от каждого полюса отходит по одному ядру в центр зародышевого мешка – это полярные ядра. Они могут сливаться, образуя одно центральное ядро. У пыльцевхода располагается одна яйцеклетка и две клетки синергиды. На противоположном полюсе – клетки антиподы, которые участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такой восьмиядерный зародышевый мешок и есть зрелый женский гаметофит.
Источник
Образование пыльцевого зерна и зародышевого мешка в цветках покрытосеменных
У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Рассмотрим процессы происходящие в тычинках и пестиках.
Образование пыльцевого зерна происходит в тычинках. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник образуется двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры – микроспорангии. В гнездах имеются особые диплоидные клетки микроспороциды. Каждый микроспороцид притерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Внутри пыльцевого гнезда микроспора увеличивается в размерах. Ядро её делится митотически и образуется два ядра: вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с порами. Через поры в дальнейшем прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.
Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке, который находится внутри завязей пестика. Семязачаток – это видоизмененный мегаспорангий, защищенный покровами. На верхушке его имеется узкий канал – пыльцевход. Вблизи пыльцевхода начинает развиваться диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Он делится путем митоза и дает четыре гаплоидные мегаспоры. Три мегаспоры вскоре разрушаются, четвертая наиболее удаленная от пыльцевхода развивается в зародышевый мешок. Зародышевый мешок растет. Его ядро три раза делится путем мейоза. В результате образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами: одна – вблизи пыльцевхода, другая на противоположном полюсе. Затем, от каждого полюса отходит по одному ядру в центр зародышевого мешка – это полярные ядра. Они могут сливаться, образуя одно центральное ядро. У пыльцевхода располагается одна яйцеклетка и две клетки синергиды. На противоположном полюсе – клетки антиподы, которые участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такой восьмиядерный зародышевый мешок и есть зрелый женский гаметофит.
Сам Навашин, как уже отмечалось, рассматривал процесс слияния спермы с центральным ядром зародышевого мешка как половой акт, вполне равноценный оплодотворению яйцеклетки и сравнивал это явление с полиэмбрионией. Гиньяр и Страсбургер развивали иной взгляд. Гиньяр утверждал, что процесс слияния второго спермин со вторичным ядром зародышевого мешка не является половым. Страсбургер расценивал это явление как вегетативное оплодотворение и только оплодотворение яйцеклетки принимал за генеративное.
В противовес данным Шахта, Гофмейстера, Страсбургера, Гиньяра Навашин установил, что в процессе оплодотворения покрытосеменных растений из пыльцевой трубки в зародышевый мешок проникает не одно, а оба мужских половых ядра. Одно из этих ядер сливается с яйцеклеткой, другое же копулирует со вторичным ядром зародышевого мешка.
Таким образом, в одном и том же зародышевом мешке одновременно совершаются два акта оплодотворения. В результате первого образуется зародыш будущего растения, а в результате второго — питательная ткань — эндосперм. Рядом точных эмбриологических исследований на различных представителях покрытосеменных (лилейных, лютиковых, сложноцветных) Навашин убедительно показал, что эндосперм, как и зародыш, является продуктом полового процесса. Это необычное, свойственное лишь покрытосеменным растениям, явление он назвал двойным оплодотворением. О своем открытии он сообщил в августе 1898 г. на проходившем в Киеве X съезде русских естествоиспытателей и врачей, а в ноябре того же года опубликовал на эту тему небольшую статью в «Известиях Петербургской Академии наук».
Мысль о существовании двойного оплодотворения возникла у Навашина еще в 1895 г. в процессе работы над изучением халазогамии у грецкого ореха. Окончательное же подтверждение и оформление в стройную теорию эта мысль получила при исследовании оплодотворения у лилии Fritillaria. Позднее Навашин описал двойное оплодотворение и у других цветковых растений, систематически далеко отстоящих друг от друга — у представителей лютиковых, сложноцветных, орехоцветных,— доказав тем самым общность этого явления для всех покрытосеменных. Двойное оплодотворение и стало их отличительным признаком, отделившим покрытосеменные от голосеменных.
Источник