Semeno a plod PDF

Semeno a plod RNDr. Michaela Zigová, PhD.  Gaméty samčia pohlavná bb: peľové zrnko (mikrospóra) peľové vrecúško – Mikrosporogenéza – vznik mikrospór – Protoplast peľového zrna sa mitoticky rozdelí a vznikne vegetatívna a generatívna bb – V klí...

Semeno a plod RNDr. Michaela Zigová, PhD.  Gaméty samčia pohlavná bb: peľové zrnko (mikrospóra) peľové vrecúško – Mikrosporogenéza – vznik mikrospór – Protoplast peľového zrna sa mitoticky rozdelí a vznikne vegetatívna a generatívna bb – V klíčiacom peľovom vrecúšku sa generatívna bb rozdelí na 2 spermatické bb Samičia pohlavná bb: vajíčko (megaspóra) zárodočný vak – Megasporogenéza – materská bb zárodočného vaku sa rozdelí 3x a vzniká 8- jadrový aparát zárodočného vaku  Opelenie a oplodnenie u krytosemenných rastlín Generatívna bb peľového vrecúška sa rozdelí na 2 spermatické bb a peľové vrecúško prerastá k vajíčku (blizna- čnelka- semenník - mikropylárny pól – nucellus- zárodočný miešok), kde praskne, uvoľnení sa cytoplazma a spermatické bb Nasleduje 2x oplodnenie: 1. spermatická bb splýva s jadrom vajíčka (vznik embrya), 2. spermatická bb splýva s centrálnym jadrom zárodočného mieška (vznik vyživovacieho pletiva)  Apomixia Nepohlavný spôsob vývinu zárodku Vznik zárodku bez splynutia samčej a samičej gaméty semeno sa morfologicky nelíši od semien vzniknutých pohlavnou cestou Typy apomixie: – Pseudogamia opelenie alebo splynutie samčej gaméty s polárnym či centrálnym jadrom zárodočného vaku – Adventívna embryonia vznik embrya z buniek nucellu alebo integumentov  Nahosemenné rastliny Gametofyt (pohlavná generácia) je redukovaný a je súčasťou sporofytu, ktorý ho vyživuje. Opeľovanie prebieha vetrom (vzdušné vaky) Na rastline sa vytvárajú samčie a samičie kvety- šištice – Samčie – krátke vreteno s priliehavými tyčinkami, ktoré nesú mikrosporangiá – Samičie – vreteno s podpornými šupinami, kde sú uložené semenné šupiny s vajíčkami  Opelenie a oplodnenie u nahosemenných rastlín Opelenie sa deje priamo na vajíčku. Peľové zrno sa zachytí na kvapke tekutiny (opeľovacia kvapka), ktorú produkuje mikropylárny pól. Peľové zrno následne klíči na peľové vrecúško s 2 samčími pohlavnými bunkami. Peľové vrecúško prenikne k vajcovej bb., len jedna samčia pohlavná bunka oplodní vajíčko, splynú ich jadrá a vznikne zygota neskôr diploidné embryo. Ostatné bunky zanikajú. Celé vajíčko sa premení na semeno, ktoré bude vyživovať haploidný endosperm, ktorý sa tvorí ešte pred oplodnením vajíčka. Integumenty sa premenia sa diploidné osemenie.  Semeno (semen) Mnohobunkový rozmnožovací útvar Vznik: po oplodnení vajíčka v materskej rastline Tvar semien- rozmanitý, ovplyvnený veľkosťou embrya a zásobných pletív, počtom semien v semenníku Semeno pozostáva z 3 častí: 1. Zárodok (embryo) 2. Výživné pletivá (endosperm, perisperm) 3. Osemenie Ďalšie morfologické súčasti semena: – Pupok (hilum) - na zrelom semene miesto, kde sa oddelilo pútko od semena, – šev (raphe)- miesto zrastu pútka s jeho obalom, – Jazvička (cikatrikula) po mikropylárnom otvore, pod ktorou je uložený základ koreňa  A) Embryo Zárodok novej rastliny Najmladšie vývinové štádium Embryogenéza- proces vývinu embrya v semene V embryu sa zakladá: – Radicula – Hypokotyl – Plumula – Epikotyl Tvar a poloha embrya- rozoznávací znak Polyembryonia- niektoré rastliny môžu mať v semene aj viac embryí (rod Citrus)  1. Hypokotyl Prvý článok klíčiacej rastliny prvý článok byle od ktorej je oddelený klíčnolistovým uzlom variabilná dĺžka- 1KL- skrátený, nahosemenné a 2KL- makroskopický Na báze prechádza do korienka- radicula = kŕčik hypokotylu a na apikálnom konci má 1-2 klíčne lístky (kotyledomes) Medzi KL alebo bokom od KL je uložený vrcholový pupeň- plumula  Vlastnosti hypokotylu 1. anatomický prechod medzi stonkou a koreňom, 2. dlho si zachováva embryonálny charakter, 3. Regeneruje dlhšie ako ostatné časti stonky, 4. Vytvára orgány, ktoré nemajú koreňový ani stonkový pôvod (hľuzy), 5. v kŕčiku hypokotylu je cievny zväzok usporiadaný radiálne, potom sa rozdvojuje až vznikne usporiadanie typické pre prevažnú časť stoniek (kolaterálny) 6. v raste zreteľne nepokračuje a morfologicky sa neuplatňuje na vývine rastliny  2. Plumula vrcholový pupeň 1. púčik na rastline tesne nad hypokotylom nachádza sa medzi klíčnymi listami vyrastá z neho epikotyl  3. Epikotyl prvý stonkový článok nad klíčnymi listami, ktorý nesie základy prvých pravých listov druhé internodium stonky nevyvíja sa u rastlín vytvárajúcich listovú ružicu hypokotyl a epikotyl sa stávajú viditeľnými až pri klíčení Nad nimi vznikajú jednotlivé články (internody) s rôznou dĺžkou a uzly (nody)  B) Výživné pletivá Vzniká oplodnením jadra zárodočného mieška/z nucellu Význam: – Výživa embrya – Energia pre počiatočné klíčenie rastliny – výživné pre človeka (škrob, bielkoviny, rastlinné tuky) 3 typy semien: – majú perisperm aj endosperm (čel. mrlíkovité) – prevláda endosperm a vytláča nucellus (lipnicovité, ľuľkovité) – zásobné látky sa ukladajú priamo do embrya (bôbovité)  C) Osemenie (testa) Obaly semena Vznikajú z integumentov Funkcia: – chráni zásobné pletivá a embryo, – prispieva k rozširovaniu semien Zloženie: – vonkajšia epispermina a vnútorný tegmen – Pokryté kutikulou a môže aj korkovatieť Semeno môžu chrániť chlpy (bavlník), kratšie trichómy (vŕba), jednostranné krídielka (jedľa), mäsité výrastky rôzneho pôvodu= arilloidy - bršlen, tis (okolo semien epimatium), hrebienok u lastovičníka (z raphe)  Rozširovanie semien Anemochorné (vietor- nažky) Zoochorné (zvieratá- ostnaté nažky) Hydrochorné (voda) Antropochorné (človek)  Klíčenie semien Zrelé smená prekonávajú pokojovú fázu- dormancia Zmena podmienok vedie k tomu, že semeno boptná, testa praská a radikula vyrastá na koreň, predlžuje sa epikotyl (2KL) alebo vzniká koleoptyl obalujúci základy asimilačných listov 1KL rastlín  Typy klíčenia epigeické= nadzemné klíčenie semien- KL vyrastajú na povrch pôdy a podieľajú sa na fotosyntéze. Po vytvorení 1. asimilačných listov KL opadávajú (fazuľa, uhorka) hypogeické= podzemné- KL pod zemou, nad zemou len epikotyl s asimilačnými listami (hrach, dub) https://www.youtube.com/watch?v=_2tgcvvHOHI  Plod (fructus) Mnohobunkový rozmnožovací orgán KS rastlín Vznik: – premena piestika, len semenníka, resp. iných kvetných častí (kvetné lôžko) Význam: – Uzatvára 1/viac semien – Zaisťuje ich ochranu a výživu – Prispieva k ich rozširovaniu Časti: – Oplodie a semená Uchováva si štruktúru plodolistov a organizáciu semien na placente  Typy plodov Pravé – na vzniku sa podieľa len gyneceum – Napr. bobuľa, oriešok Nepravé – Na vzniku sa podieľajú aj iné časti kvetu, vrátane kvetnej stopky – Napr. malvice (jablká, hrušky atď.), ale aj jahody, ananás, moruše,..  Oplodie (perikarp) Vznik: – premenou plodolistov resp. ďalších častí kvetu – blizna a čnelka zasychajú Perikarp: dužinatý (sarkokarpný)/suchý (xenokarpný)/ kamenný (sklerokarpný) – 3 vrstvy pletív: Exokarp- blanitý s charakteristickým sfarbením Mezokarp- dužinatý a šťavnatý parenchým Endokarp- blanitý (jaderník v jablku), sklerenchymatický (kôstka slivky) alebo parenchymatický (hrozno)  Klasifikácia plodov Podľa gynecea: – Apokarpné premenou apokarpného gynecea 1 plodolist (jednotlivé plody) alebo súbor plodolistov (súplodie) Pukavé (struk)/nepukavé – Cenokarpné Premenou cenokarpného gynecea Pukavé (tobolka)/nepukavé (oriešok) Podľa konzistencie: – Dužinaté s prevahou parenchymatických buniek, oplodie celé alebo čiastočne zdužinatelé – Suché s prevahou sklerenchýmu Pukavé/nepukavé/delené a lámavé  Dužinaté plody Bobuľa (bacca) – Z 1/ viacerých plodolistov – Blanitý exokarp, dužinatý alebo šťavnatý mezokarp i endokarp, – Viacsemenná/ jednosemenná (imelo) – Špeciálna forma bobule: paprika, hesperídium citrónovníka, bobuľa banánovníka, plod granátovníka Kôstkovica (druppa) – Blanitý, farebný exokarp, dužinatý mezokarp, sklerenchymatický endokarp (sklerokarp) tvoriaci kôstku – 1/ viac plodolistov – Čerešňa, slivka, baza čierna, plod palmy kokosovej – Špecifická kôstkovica je plod orecha kráľovského (orech), ktorý je obalený zdužinatelým receptakulom, ktoré sa v čase zrelosti rozpadá Malvica (pomum) – Zrast stien spodných semenníkov synkarpného gynecea so zdužinatenou čiaškou – Plod jablone, hrušky Perikarp hesperídia: Flavedo – farebná časť Albedo- biela časť Dužina – mnohobunkové emergencie tvaru vretenovitých vlákien  Suché plody 1. PUKAVÉ – viacsemenné, v čase zrelosti sa otvárajú, pukajú a uvoľnia semená a) Mechúrik (folliculus)- fylogeneticky najpôvodnejší – 1 plodolist, ktorý puká pozdĺžne na brušnom šve, 1/viac semien – napr. orlíček, záružlie b) Struk (legumen) – 1 plodolist, 1/viac semenný, puká na brušnom aj chrbtovom šve od vrcholu k báze – Napr. fazuľa; 2-semenný ale nepukavý struk má podzemnica olejná c) Šešuľa (siliqua) – 2 plodolisty, rozdelená nepravou blanitou priehradkou a na placente sú semená, puká na oboch švoch – Napr. čeľ. kapustovité d) Tobolka (capsula) – niekoľko plodolistov, 1-púzdrové, otvárajú sa rôzne- chlopňami, viečkami, otvormi – Napr. tulipán, mak  Suché plody 2. NEPUKAVÉ 1 semeno uzavreté v oplodí a) Oriešok (nux)- 1 semenný, vznikol zo synkarpného gynecea, zdrevnatelý perikarp, ktorý voľne obkolesuje semeno (lieska, lipa) b) Nažka (achenium)- oplodie blanité alebo kožovité, objíma semeno tesnejšie,rôzne prispôsobený k rozširovaniu (dub-žaluď) c) Zrno (caryopsis)- tenké oplodie, zrastené s osemením, alebo k nemu tesne priložené (lipnicovité)  Suché plody 3. delené a lámavé Vznikajú zo synkarpného semenníka a v dobe zrelosti sa rozpadajú na jednosemenné diely a) Dvojnažky (rasca) b) Tvrdka (nucula)-z vrchného 2-plodolistého semenníka, ktorý sa delí na 4 jednosemenné plody (hluchavkovité) c) Pašešuľa- suchá zaškrcovaná šešuľa z 2 plodolistov, ktoré sa rozpadajú na jednosemenné diely (reďkev) d) Pastruk- podobne ako pašešuľa (ranostaj)  Plodstvo (concarpium) Vzniká premenou 1 kvetu s apokarpným gyneceom Súbor plodov je vzájomne spojených kvetným lôžkom alebo kvetnou čiaškou – Napr. plodstvo nažiek na zdužinatelom kvetnom lôžku u jahody, plodstvo kôstkovíc na kvetnom lôžku u ostružlín, plodstvo nažiek ponorených v hypanthiu, ktoré dozrieva na šípku ,..  Súplodie (fructus congregatus) Súbor plodov, ktoré vznikli premenou súkvetia Napr. súplodie bobúľ ríbezle, súplodie nažiek slnečnice, súplodie ananásu  Smenné plody U nahosemenných rastlín, ktoré nemajú uzavreté plodolisty a netvoria oplodie – Semenná kôstkovica (spermodrupa)- ginkgo a cykasovité – Šiška (strobilus)- vzniká na zrelej šištici, ktorá drevnatie a niekedy sa aj rozpadá – Zdužnatená šiška (galbulus) borievky (lat. Juniperus) – zrast zdužinatelých šupín šišiek, pripomína bobuľu – Semená tisu obkolesené epimaciom pripomínajúce bobule  Rôznoplodosť = amfikarpia, heterokarpia Vytváranie plodov viacerých druhov na tej istej rastline Napr. vika úzkolistá, šťaveľ, nechtík  Partenokarpia Vývin plodu bezpredchádzajúceho oplodnenia Súvisí s bezsemennosťou -plody sa vytvárajú, sú bez semien, alebo sú semená zakrpatené Jav vyskytujúci sa u niektorých rastlín (najmä šľachtené rastliny): – napr. pri rodoch jabloň, hruška, ananás, banán a citrusových plodoch  Hospodársky význam plodov a semien Potravinársky priemysel – upravená aj neupravená podoba Korenie – napr. struky vanilky Farmaceutický priemysel – napr. mak, kávovník,.. Kozmetický priemysel