U biljnom svijetu mogu se razlikovati dva oblika razmnožavanja: aseksualni i spolni. Prva vrsta uključuje takve metode prijenosa nasljednih informacija kao što su izravna stanična dioba, vegetativna - uz pomoć skupine somatskih stanica i reprodukcija specijaliziranim haploidnim stanicama - sporama. Drugi, napredniji oblik je spolno razmnožavanje koje dovodi do stvaranja sjemena. Nalazi se u životnom ciklusu golosjemenjača i cvjetnica, također zvanih kritosjemenjača. U ovom radu razmotrit ćemo vanjsku građu sjemena graha, saznati uvjete potrebne za njegovo klijanje, a također ćemo utvrditi koje prednosti imaju biljke sposobne za reprodukciju sjemenom.
Od čega i kako nastaju sjemenke?
Grah je jednogodišnja kultura iz obitelji mahunarki koja voli toplinu, ima cvjetove karakterističnog oblika nalikjedrilica ili leptir koji sjedi sklopljenih krila. Unutar cvijeta, u njegovom posebnom dijelu, zvanom tučak, nalazi se sjemenka klica, koja je ispod svojih ljuski sakrila embrijsku vrećicu. Sadrži jaje i diploidnu strukturu zvanu središnja stanica. Uzastopno ih oplode dva spermatozoida, uslijed čega se pojavljuje sjemenka graha. Ima embrij, zalihe organskih spojeva za rast i razvoj, dva kotiledona i pokrov koji se zove sjemenka.
Što su sjemenke dvokola
Sve cvjetnice s dva kotiledona, kao rezultat oplodnje, formiraju plodove sa sjemenkama, u čijem stvaranju glavnu ulogu imaju svi dijelovi cvijeta: čaška, vjenčić s laticama, androecium, koji se sastoji od prašnika i, naravno, tučak sa sjemenkama primordija. Struktura sjemena graha proučava se u 6. razredu, upoznavajući se s takvim dijelom biologije kao što je botanika. Ima elipsoidni oblik, koji kombinira impresivan volumen sjemena s relativno malom površinom.
Ova značajka minimizira kontakt sjemena s okolinom. Vanjska struktura sjemena graha nalikuje glavnom organu sustava izlučivanja sisavaca. U ljudskoj anatomiji postoji čak i definicija - bubreg u obliku graha. Na unutarnjoj, udubljenoj strani nalazi se ožiljak – mjesto kojim je sjemenka graha pričvršćena za suhe listove ploda, zvano bob. Otuda i naziv obitelji biljaka - Mahunarke. Ima više od 12 tisuća vrsta. Većina togapredstavnici su zeljasti oblici, ali postoje i grmlje i drveće. Među mahunarkama ćemo navesti prvake po sadržaju vrijednih biljnih proteina: to su soja, grašak, grah, leća.
Sjemenske strukture i njihovo značenje
Nastavimo razmatrati strukturu sjemena graha. Slika ispod jasno pokazuje prisutnost prethodno navedenih dijelova, odnosno: sjemenske ovojnice, dva kotiledona i zametka koji se nalazi između njih.
Kao što je utvrđeno, vanjski dio - kožica sjemena - derivat je omotača sjemenske klice (integumenta). Obavlja funkciju zaštite od isušivanja, nepovoljnih temperatura i drugih negativnih abiotskih čimbenika. Naravno, glavna struktura sjemena je embrij. Zašto je to tako, pogledajmo sljedeći odjeljak.
Dicot embrij
Kao što se sjećamo, u procesu dvostruke oplodnje, koja je svojstvena samo cvjetnicama, iz oplođenog jajašca razvija se višestanična formacija - zigota. Zove se embrij i ima tri dijela: zametni korijen, stabljiku i bubreg. Obratite pažnju na unutarnju građu sjemena graha. Donji dijagram jasno pokazuje da embrij, sigurno skriven između kotiledona, nije samo najvažnija, već i najosjetljivija i najranjivija struktura. Zatim ćemo odgovoriti na pitanje koje su funkcije inherentne glavnim komponentama embrija.
Fetalni korijen
Nevjerovatnobroj kopnenih biljaka imaju dobro razvijen korijenski sustav: glavni, bočni ili adventivni. Trave, grmlje i drvenaste vrste mogu formirati dvije vrste podzemnih struktura, koje se u botanici nazivaju korijenski i vlaknasti korijenski sustavi. Kako se pokazalo, oni počinju svoj razvoj iz istog dijela - zametnog korijena. Početak diobe stanica u fiziologiji biljaka glavni je kriterij kojim se određuje pokretanje takvog mehanizma kao što je klijanje sjemena. Grah, rajčica, grašak i druge kulture koje vole toplinu i reagiraju zahtijevaju optimalnu kombinaciju različitih čimbenika okoliša kako bi se ovaj proces dovršio pojavom nove mlade biljke.
Kotiledoni i njihova uloga u održavanju života sadnice
Da bi sjeme proklijalo, potrebna je zaliha nutritivnih spojeva: šećera, aminokiselina, masti. Kod dvosupnih biljaka akumulira se u kotiledonima. Na početku klijanja embrija organske tvari prelaze u otopljeni oblik, najdostupniji za apsorpciju stanicama. U presadnicama dvosupnih biljaka kotiledoni počinju funkcionirati kao prvi kopneni, tzv. embrionalni listovi. Ipak, oni su u stanju provesti fotosintezu i osigurati mladu biljku svim potrebnim plastičnim tvarima.
Što je klijanje sjemena?
Ovo je fiziološki proces, koji se temelji na mehanizmu prijelaza iz latentnog razdoblja u životu sjemena u fazu aktivnog rasta dijelova embrija: korijena i stabljike s listovima. Kao rezultat toga, prvo se pojavljuje sadnica itada nastaje mlada biljka. Kakav je izgled klijavog sjemena graha? Fotografija ispod jasno pokazuje da se prvo počinje razvijati zametni korijen, zatim stabljika dovodi listove kotiledona iznad zemlje. Nakon nekog vremena, iz konusa rasta stabljike, koji se sastoji od apikalnog obrazovnog tkiva - meristema - formiraju se pravi listovi biljke graha.
razdoblje odmora
Nakon što plodovi zvani grah sazriju, sjemenke graha prikupljene iz vrta ne mogu odmah proklijati. Ne samo za biljke obitelji mahunarki, već i za predstavnike drugih skupina, kao što su rajčice, patlidžani, krastavci, potrebno je vrijeme da njihovo sjeme prođe nakon žetve. Karakterizira ga prvenstveno činjenica da se u ovom trenutku u stanicama embrija metabolizam odvija na vrlo niskoj razini. Disanje sjemena praktički ne postoji, sadržaj vode je manji od šestine ukupne mase.
Kao rezultat toga, sjeme ima minimalnu energiju klijanja, nedovoljnu za prijelaz organskih tvari kotiledona u topljivi oblik. I vanjska i unutarnja struktura sjemena graha u latentnom razdoblju ne razlikuje se od one u vegetacijskoj sezoni, kada se priprema za sjetvu u zemlju. Razlike se prvenstveno odnose na brzinu metaboličkih reakcija u stanicama embrija, koja je vrlo niska tijekom razdoblja mirovanja sjemena.
Što je potrebno za klijanje embrija
U agronomiji to možeteistaknuti sljedeće uvjete koji osiguravaju visokokvalitetno klijanje sjemena i pojavu prijateljskih sadnica: prisutnost vode, povoljna temperatura, prisutnost kisika, optimalno osvjetljenje. Razmotrimo ove čimbenike detaljnije. Prva na našem popisu abiotskih uvjeta je voda. Neophodan je za oticanje stanica, koje je popraćeno pojačanim disanjem.
Proučavajući građu sjemena graha, ustanovili smo da je prehrana embrija moguća samo ako organske tvari iz kotiledona prijeđu u otopljeni oblik. To je zbog toga što molekule vode prodiru u njihov skladišni parenhim. Budući da je kultura koja voli toplinu, grah dobro niče u dobro zagrijanom tlu. Ali osvjetljenje ne utječe na energiju klijanja. Za umjetno uklanjanje sjemenki iz latentnog stanja, tretiraju se stimulansima, kao što su fitohormoni.
Također provode skarifikaciju, odnosno mehanički narušavaju integritet kore bez oštećenja struktura koje čine unutarnju strukturu sjemena graha, posebno njegovih kotiledona i zametka. Dakle, sve gore navedene poljoprivredne prakse ubrzavaju proces klijanja usjeva.
