СемяСемя представляет собой семязачаток, видоизмененный в результате оплодотворения. Основное изменение связано с развитием из зиготы зародыша.

У большинства покрытосеменных растений семя образуется в результате двойного оплодотворения, однако не всегда образованию семени предшествует опыление и оплодотворение. Значительное число видов покрытосеменных развивают зародыши и семена без предварительного слияния мужских и женских гамет. В таких случаях зародыш может развиваться из неоплодотворенной клетки гаметофита (например, у лука душистого - из антипод, у манжеток - из синергид), а также из тканей нуцеллуса (например, у лимона и других цитрусовых). Возможно и развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки (например, у астровых).

Основной компонент семени - зародыш. В сформировавшемся зародыше различают три основных органа растений: корень, стебель, лист.

Различают две группы зародышей. К первой относят зародыши с двумя семядолями (у двудольных покрытосеменных), а ко второй - зародыши с одной семядолей (у однодольных покрытосеменных).

Семядоли гомологичны листьям. Они являются боковыми придатками оси зародыша. У высокоспециализированных однодольных (например, у злаков) семядоля трансформирована в щиток, отделяющий зародыш от триплоидного эндосперма.

Строение семян двудольных растений можно рассмотреть на примере семени фасоли. Семя фасоли крупное. Одна из сторон семени выпуклая, другая - вогнутая. Снаружи семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой. Ее функция - защита семени от высыхания и механических повреждений. Кожура может иметь разную окраску. На вогнутой стороне семени имеется рубчик - след от семяножки, посредством которой семя соединялось с околоплодником. Под семенной кожурой находится зародыш, состоящий из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки. В семядолях содержится запас питательных веществ.

В то же время у некоторых двудольных запас питательных веществ находится и в других частях зародыша - корешке или стебле ниже семядолей (например, у дикой редьки, пастушьей сумки). У некоторых двудольных (например, лютика, фиалки) небольшой зародыш с двумя семядолями окружен эндоспермом, содержащим запас питательных веществ, поэтому семенная кожура, тоже состоящая из клеток, окружает не зародыш, а эндосперм.

Строение семени однодольных растений можно рассмотреть на примере зерновки пшеницы.

Продолговатая зерновка пшеницы снаружи покрыта золотисто-желтым кожистым околоплодником, сросшимся с семенной кожурой. Большую часть зерновки составляет эндосперм. Зародыш очень маленький. Он имеет корешок, стебелек и почечку. Семядоля одна. Она не содержит запасных питательных веществ, плотно прилегает с одной стороны к эндосперму, а с другой - к зародышу. Внешне она похожа на тонкую пластинку - щиток. Он играет важную роль при прорастании семени, так как питательные вещества из эндосперма поступают к зародышу именно через семядолю-щиток.

У других однодольных (лук, ландыш) эндосперм окружает зародыш со всех сторон, а семядоля не образует щитка.

Таким образом, у двудольных растений зародыш содержит две семядоли, а запасные питательные вещества находятся либо в самом зародыше (семядолях, корешке, стебельке), либо в эндосперме. У однодольных зародыш имеет одну семядолю, а питательные вещества находятся, как правило, в эндосперме.

Запасные питательные вещества растений представлены в основном белками (у пшеницы - клейковина), крахмалом и жирами. Содержание питательных веществ различно у разных растений. Так, семена пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса, гречихи содержат довольно много крахмала, относительно мало белка и очень мало жира. Семена многих бобовых (фасоли, гороха, сои, чечевицы) содержат много белка и относительно мало крахмала. В семенах подсолнечника, хлопчатника, льна, арахиса, сои, кукурузы содержится много жиров.

Кроме органических веществ, семена содержат воду и минеральные вещества, но их всегда меньше, чем органических веществ.

Способность семян к прорастанию называется всхожестью. Прорастать способны только семена с живым зародышем. Если же он погиб от повреждения насекомыми, грибками, от пересыхания, то семена теряют всхожесть.

Прорастанию семян предшествует набухание, которое вызывает вода, проникающая внутрь семени. Набухают все семена, но набухшие невсхожие загнивают, а всхожие - прорастают. При этом разрывается семенная кожура, и появляется молодой корень, развившийся из зародышевого корешка. Он закрепляется в почве. Затем начинает расти зародышевый стебелек и почечка, из которой развивается надземный побег с листьями. У фасоли при прорастании стебелька на поверхность выносятся и семядоли с почечкой. До тех пор, пока не развились листья, их функцию выполняют зеленеющие семядоли. У гороха и некоторых других растений семядоли остаются в почве.

Для прорастания семян необходима вода, так как зародыш может потреблять только растворенные питательные вещества. Количество воды, необходимое для прорастания, различно. Семена гороха поглощают воды в 1,5 раза больше своей массы, зерновки кукурузы - в 2 раза меньше, а зерновки проса (засухоустойчивый злак) - в 4 раза меньше.

Для прорастания семян необходим воздух, но его количество также различно. Например, семена риса и тимофеевки прорастут даже под водой при очень малом количестве растворенного в ней воздуха. Семена большинства цветковых растений нуждаются в большом количестве воздуха и под водой не прорастают.

Кроме того, для прорастания семенам необходимо тепло. Семена большинства растений прорастают при температуре около 10-15° С. Семена некоторых растений могут прорастать и при более низких температурах (например, рожь - при 1? С, горох - при 2° С, пшеница - при 3° С).

Прорастающие семена активно потребляют кислород и выделяют С02, т. е. дышат. При этом выделяется тепло. Если сложить семена толстым слоем, то они начинают прорастать, активно дышат, выделяют много тепла. Это ведет к перегреву семян, и зародыши гибнут. Поэтому семена надо хранить сухими, в сухих проветриваемых помещениях, причем доступ воздуха к семенам должен быть постоянным, так как сухие семена тоже дышат, хотя и значительно слабее прорастающих.

Набухание семян, т. е. поступление в них воды, активирует работу ферментов, расщепляющих запасные питательные вещества и в первую очередь крахмал до сахаров. Сахара растворяются в воде и служат питанием для зародыша.

Клетки корешка, стебелька и почечки зародыша, питаясь, делятся, растут и превращаются в проросток. Удаление семядолей у двудольных растений (например, гороха и фасоли) или эндосперма у однодольных и двудольных растений приводит к гибели проростка. Чем больше запасных питательных веществ, тем сильнее проросток. При прорастании семени сначала появляется корешок. Развиваясь, он опережает другие органы зародыша и закрепляется в почве. У однодольных растений обычно сразу развиваются несколько корней. Проростки двудольных растений имеют один корень, который ' затем начинает ветвиться.

Семена холодостойких растений (пшеница, ячмень, овес, горох) высевают ранней весной, когда в почве много воды, но она еще не прогрелась. Семена теплолюбивых растений (кукуруза, фасоль, огурцы, тыква, томат) высевают, когда почва прогрелась до 10-12° С, но еще не высохла.

Для всех семян существует оптимальная глубина погружения в почву. Если их заделать слишком мелко,- они сохнут, а если слишком глубоко - задыхаются, трудно выходят молодые побеги. Чем крупней семена, тем глубже их можно заделывать. Мелкие семена (репа, лук) заделывают в почву всего на 1-2 см, средние семена (редис, огурцы) - на 2-4 см, крупные (фасоль, горох, бобы) на 4-5 см, иначе им не хватит влаги. В песчаные почвы сеют глубже, чем в глинистые, так как влага в песчаных почвах находится на глубине, а воздух проходит довольно легко.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+