בעולם הצומח ניתן להבחין בין שתי צורות רבייה: א-מיני ומינית. הסוג הראשון כולל שיטות כאלה של העברת מידע תורשתי כמו חלוקת תאים ישירה, וגטטיבית - בעזרת קבוצת תאים סומטיים, ורבייה על ידי תאים הפלואידים מיוחדים - נבגים. הצורה השנייה, המתקדמת יותר, היא רבייה מינית, המובילה להיווצרות זרעים. הוא נמצא במחזור החיים של ג'מנוספרמים וצמחים פורחים, הנקראים גם אנגיוספרים. בעבודה זו נשקול את המבנה החיצוני של זרע השעועית, נברר את התנאים הדרושים לנביטתו וכן נקבע אילו יתרונות יש לצמחים המסוגלים להתרבות זרעים.
ממה ואיך נוצרים זרעים?
שעועית היא גידול חד-שנתי אוהב חום ממשפחת הקטניות, יש לו פרחים בעלי צורה אופיינית הדומהסירת מפרש או פרפר יושבים עם כנפיים מקופלות. בתוך הפרח, בחלקו המיוחד, הנקרא פיסטיל, יש נבט זרע, שהחביא את שק העובר מתחת לקליפותיו. הוא מכיל את הביצית ומבנה דיפלואידי הנקרא התא המרכזי. הם מופרים ברציפות על ידי שני זרעונים, וכתוצאה מכך מופיע זרע השעועית. יש לו עובר, אספקה של תרכובות אורגניות לגדילה והתפתחות, שני קוטלידונים, ואינטגמנט שנקרא קליפת הזרע.
מהם זרעים דו-קוטביים
כל הצמחים הפורחים בעלי שני קוטלידונים יוצרים כתוצאה מהפריה פירות עם זרעים, שבהיווצרותם כל חלקי הפרח ממלאים את התפקיד העיקרי: גביע, קורולה עם עלי כותרת, אנדרוזיום המורכב מאבקנים ו, כמובן, פיסטיל עם פרימורדיה זרע. מבנה זרע השעועית נלמד בכיתה ו', תוך היכרות עם קטע כזה בביולוגיה כמו בוטניקה. יש לו צורה אליפסואידית, המשלבת נפח זרעים מרשים עם שטח פנים קטן יחסית.
תכונה זו ממזערת את המגע של הזרע עם הסביבה. המבנה החיצוני של זרע השעועית דומה לאיבר העיקרי של מערכת ההפרשה של יונקים. באנטומיה של האדם יש אפילו הגדרה - כליה בצורת שעועית. בצד הפנימי, הקעור, יש צלקת - המקום שבאמצעותו נצמד זרע השעועית לעלים היבשים של הפרי, הנקרא שעועית. מכאן שמה של משפחת הצמחים - קטניות. יש לו יותר מ-12 אלף מינים. הרובנציגים הם צורות עשבוניות, אבל יש גם שיחים ועצים. בין הקטניות נמנה את האלופים בתכולת חלבון צמחי יקר ערך: אלו הם פולי סויה, אפונה, שעועית, עדשים.
מבני זרעים ומשמעותם
בוא נמשיך לשקול את המבנה של זרע השעועית. האיור שלהלן מראה בבירור את נוכחותם של החלקים שצוינו קודם לכן, כלומר: קליפת הזרע, שני קוטלידונים והעובר הממוקם ביניהם.
כפי שנקבע, החלק החיצוני - עור הזרע - הוא נגזרת של נבטי הזרע (integuments). הוא מבצע את הפונקציה של הגנה מפני ייבוש, טמפרטורות שליליות וגורמים אביוטיים שליליים אחרים. כמובן, מבנה הזרע העיקרי הוא העובר. מדוע זה כך, הבה נבחן את הסעיף הבא.
עובר דיקוטי
כזכור, בתהליך של הפריה כפולה, הטבועה רק בצמחים פורחים, מתפתחת היווצרות רב תאית מביצית מופרית - זיגוטה. הוא נקרא העובר ויש לו שלושה חלקים: שורש הנבט, הגבעול והכליה. בואו נשים לב למבנה הפנימי של זרע השעועית. התרשים שלהלן מראה בבירור שהעובר, החבוי היטב בין הקוטילונים, הוא לא רק המבנה החשוב ביותר, אלא גם המבנה העדין והפגיע ביותר. לאחר מכן, נשיב על השאלה אילו פונקציות טבועות במרכיבים העיקריים של העובר.
שורש עובר
מכריעלמספר הצמחים היבשתיים יש מערכת שורשים מפותחת: עיקרית, רוחבית או זרימה. עשבים, שיחים ומינים עצים יכולים ליצור שני סוגים של מבנים תת קרקעיים, אשר בבוטניקה נקראים שורשי טפח ומערכות שורשים סיבית. כפי שהתברר, הם מתחילים את התפתחותם מאותו חלק - שורש הנבט. תחילת חלוקת התא שלו בפיזיולוגיה של הצמח היא הקריטריון העיקרי שלפיו נקבעת השקת מנגנון כזה כמו נביטת זרעים. שעועית, עגבניות, אפונה וגידולים אחרים שאוהבים חום ומגיבים דורשים שילוב אופטימלי של גורמים סביבתיים שונים כדי להשלים תהליך זה עם הופעתו של צמח צעיר חדש.
Cotyledons ותפקידם בתמיכת חייו של השתיל
כדי שזרע ינבוט, יש צורך באספקה של תרכובות תזונתיות: סוכרים, חומצות אמינו, שומנים. בצמחים דו-פסיגיים, הוא מצטבר בקוטלידונים. בתחילת נביטת העובר עוברים חומרים אורגניים לצורה מומסת, הנגישה ביותר לספיגה בתאים. בשתילים של צמחים דו-פסיגיים, הקוטילונים מתחילים לתפקד כעלים ארציים ראשונים, מה שנקרא עלים עובריים. למרות זאת, הם מסוגלים לבצע פוטוסינתזה ולספק לצמח הצעיר את כל החומרים הפלסטיים הדרושים.
מהי נביטת זרעים?
זהו תהליך פיזיולוגי, המבוסס על מנגנון המעבר מהתקופה הסמויה בחיי הזרע לשלב הצמיחה הפעילה של חלקי העובר: שורש וגבעול עם עלים. כתוצאה מכך, שתיל מופיע ראשון, וכןואז נוצר צמח צעיר. מה המראה של זרע שעועית נובט? התמונה למטה מראה בבירור ששורש הנבט מתחיל להתפתח תחילה, ואז הגבעול מביא את עלי הקוטילדון מעל הקרקע. לאחר זמן מה, מחרוט הצמיחה של הגבעול, המורכב מרקמת החינוך הקודקודית - המריסטם - נוצרים העלים האמיתיים של צמח השעועית.
תקופת מנוחה
לאחר שהפירות הנקראים שעועית מבשילים, זרעי השעועית שנאספו מהגינה אינם מסוגלים לנבוט מיד. לא רק לצמחים ממשפחת הקטניות, אלא גם לנציגי קבוצות אחרות, כמו עגבניות, חצילים, מלפפונים, לוקח זמן עד שהזרעים שלהם עוברים הבשלה לאחר הקציר. הוא מאופיין בעיקר בעובדה שבזמן זה בתאי העובר חילוף החומרים מתבצע ברמה נמוכה מאוד. נשימת זרעים כמעט ואינה קיימת, תכולת המים היא פחות משישית מהמסה הכוללת.
כתוצאה מכך, לזרעים יש אנרגיית נביטה מינימלית, שאינה מספקת למעבר של החומרים האורגניים של הקוטילודונים לצורה מסיסה. המבנה החיצוני והפנימי של זרע השעועית בתקופה הסמויה אינו שונה מזה בעונת הגידול, כאשר הם מוכנים לזריעה באדמה. ההבדלים מתייחסים בעיקר לקצב התגובות המטבוליות בתאי העובר, שהוא נמוך מאוד בתקופת תרדמת הזרע.
מה צריך להנבטת העובר
באגרונומיה, אתה יכולהדגש את התנאים הבאים המבטיחים נביטה איכותית של הזרע ומראה של שתילים ידידותיים: נוכחות מים, טמפרטורה נוחה, נוכחות חמצן, תאורה מיטבית. הבה נשקול את הגורמים הללו ביתר פירוט. הראשון ברשימת התנאים האביוטיים שלנו הוא מים. זה הכרחי לנפיחות של תאים, המלווה בעלייה בנשימה שלהם.
למדנו את המבנה של זרע השעועית, גילינו שהזנת העובר אפשרית רק אם החומרים האורגניים בקוטלידונים עוברים לצורה מומסת. זה נובע ממולקולות מים שחודרות לפרנכימת האגירה שלהן. בהיותה יבול אוהב חום, שעועית נובטת היטב באדמה מחוממת היטב. אבל תאורה לא משפיעה על אנרגיית הנביטה. כדי להסיר באופן מלאכותי זרעים ממצב סמוי, הם מטופלים בחומרים ממריצים, כגון phytohormones.
הם גם מבצעים צלקת, כלומר, הם מפרים באופן מכני את שלמות הקליפה מבלי לפגוע במבנים המרכיבים את המבנה הפנימי של זרע השעועית, במיוחד קוטלידונים והעובר שלו. לפיכך, כל הפרקטיקות החקלאיות הנ ל מאיצות את תהליך הנביטה של יבולים.
