Прорастание семени. Строение проростков

В период прорастания и распространения семян рост зародыша обычно прекращается. Его возобновление пли прорастание семени зависит от ряда внешних и внутренних факторов. Средн внешних основными являются вода, кислород, темпера-туфа. Кроме того, для прорастания некоторых мелких семян, например, латука, табака, салата, ряда сорняков, необходим свет.

Прорастанию семени предшествует набухание, т. е. поглощение воды, необходимой для метаболической активности. При этом активизируются уже имеющиеся и синтезируются новые ферменты, что приводит к мобилизации запасающих веществ, т. е. переходу их в расгворимое состояние, доступное для поглощения клетками меристемы зародыша. Обычно семядоли выделяют ферменты, преобразующие вещества эндосперма и перисперма. Таким образом, главная функция семядолей — выделительная. Всасывание питательных веществ также осуществляется преимущественно с помощью семядолей.

В зародыше возобновляется деление и растяжение клеток. Для роста необходимы постоянное поступление воды и питательных веществ. Когда семя пропитывается водой, оно набухает и внутри может развиваться значительное давление.

Каково значение этого давления?

На ранних этапах развития дыхание может быть полностью анаэробным. Но как только семенная кожура лопается, оно становится аэробным. Многие семена прорастают в достаточно широком диапазоне температур, но существует верхний и нижний пределы, специфические для вида. Оптимальные температуры колеблются в среднем от 25 до 35°С. Минимальные температуры у растений умеренного и холодного климата чуть выше 0°С: Для клевера красного он составляют + 0,5''С, ржи + 1°С, льня +2°С, у тропических растений +10+20°С и выше.

Некоторые семена не прорастают даже при благоприятных внешних условиях. Они называются покоящимися. Причины покоя могут быть разными:

  • — недоразвитость зародыша,
  • — водонепроницаемость покровов,
  • — выработка ингибиторов прорастания.

Период покоя очень важен для растений. Он является механизмом, обеспечивающим прорастание только в благоприятных для дальнейшего развития условиях. Некоторые семена должны пройти через пищеварительный тракт животных, что способствует расселению растений. У других видов прорастание семени начинается только после вымывания дождем ингибиторов, что гарантирует растению достаточное количество влаги. У ряда лесных видов прорастание начинается при свете, который возможен лишь при устранении крупных растений. Таким образом, стратегии прорастания зависят’ от экологических условий, характерных для тех пли иных местообитаний.

По скорости прорастания и сохранению всхожести выделяют следующие типы семян.

  • 1. Длительный покой и долгое сохранение всхожести.
  • 2. Прорастание вскоре после опадения, обычно после перезимовки, сохранение всхожести в течение нескольких лет.
  • 3. Прорастание сразу, быстрая потеря всхожести.
  • 4. Прорастание на материнском растении до опадения.

Узнайте, какие виды относятся к каждому из перечисленных видов.

В зависимости от своей первоначальной функции семядоли ведут себя по-разному. Различают надземное и подземное прорастание растений.

Надземное (эпигейное) прорастание происходит в том случае, когда запасы питательных веществ находятся вне зародыша. Семядоли прежде всего всасывают эти вещества, а затем благодаря росту гипокотиля они могут быть вынесены на поверхность, позеленеть и стать первыми настоящими листьями.

Подземное (гипогейное) прорастание характерно для растений, у которых запасы питательных веществ сосредоточены в самих семядолях. Семядоли отдают запасы веществ зародышу, а сами после этого сморщиваются и отмирают, не выходя из семени.

При надземном прорастании гипокотиль интенсивно разрастается и образует петлеобразный изгиб. Именно этот изогнутый участок и пробивает слой почвы, а почечка остается скрытой между семядолями. Выйдя из-под земли, гипокотиль вследствие опять-таки неравномерного роста распрямляется. При этом семядоли вытаскиваются из-под земли.

При подземном прорастании рост гипокотиля или резко ограничен, или более менее равномерен, не образуя изгиб. Поэтому он остается под землей. Вверх начинает расти побег, формируемый почечкой. При этом прежде всего вытягивается эпикотиль. Он выносит почечку на поверхность, иногда давая такой же петлеобразный изгиб, как гипокотиль. Но и сама почечка может пробивать почву. Тогда первые листья чешуевидные, сомкнуты и защищают конус нарастания. Нередко эти чешуйки благодаря высокому тургору делают кончик побега острым, что способствует пробуравливанию почвы.

У однодольных роль буравчика выполняет семядоля или следующие за ней листья. Гипокотиль и эпикотиль не выходят на поверхность. Растет сама семядоля за счет пнтеркалярной меристемы. При этом образуется петля, которая затем распрямляется и вытаскивает из земли свой копчик. У злаков буравчиком служит колеоптиль.

Вопросы и задания для усвоения темы

  • 1. Охарактеризуйте особенности строения зародыша.
  • 2. Что такое семя?
  • 3. Докажите, что семядоли — это видоизмененные листья.
  • 4. В каких тканях семян могут накапливаться запасные питательные вещества?
  • 5. Что такое ариллус? Каково его значение?
  • 6. Чем различаются надземный и подземный способы прорастания семян?
  • 7. Какие растения называются проростками, а какие ювенильными? 11очему?
  • 8. Дайте сравнительную характеристику семян двудольных и однодольных растений. Результаты представьте в виде таблицы.

Тема XV

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >