بذر ساختار و معنای آن است. بذر

بذر از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: جنین، آندوسپرم - ظروف ذخیره. مواد مغذیو پوشش دانه اگر مواد ذخیره ای برای تغذیه جنین در طول جوانه زنی و نمو نهال ضروری باشد و پوسته عمدتاً وظایف محافظت از بذر را انجام دهد، جنین جوانه گیاه آینده است (شکل 3).

جوانه دانه.

پس از لقاح تخمک، یک زیگوت تشکیل می شود - سلولی که در آن مبانی تمام علائم و خواص یک ارگانیسم بالغ متمرکز شده است. جنین در حال رشد به طور جزئی یا کامل از مواد آندوسپرم برای تغذیه و تشکیل آن استفاده می کند. در گیاهان تک لپه ای یک لپه تشکیل می شود و نقطه رویش در کناره است. قسمت اصلی دانه غلات از آندوسپرم تشکیل شده است. دو لپه دو لپه ایجاد می کند که در آن مواد مغذی ذخیره می شود و جنین کل دانه را پر می کند. نقطه رشد آنها بین لپه ها است.

اگر جنین دارای دو لپه باشد که به سطح آورده می شوند، در این صورت نهال ها به احتمال زیاد به تغذیه اتوتروفیک اضافی روی می آورند، کمتر به دانه مادر بستگی دارند و بهتر با شرایط محیطی سازگار می شوند.

آندوسپرم بافتی است که پس از ادغام گامت ها در حین لقاح در اطراف جنین ایجاد می شود. آندوسپرم نه تنها یک بافت مغذی است، بلکه نقش مهم تری در تشکیل دانه ها و گیاهان جوان دارد.

پوشش بذر.

پوشش دانه از لایه بیرونی تخمک ایجاد می شود. در دانه های غلات، پوسته بذر با دیواره های تخمدان ترکیب شده است.

پس از لقاح، در طول رشد بذر، دیواره های تخمدان دچار تغییرات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی می شوند که در نتیجه پوسته میوه ظاهر می شود.

پوشش از قسمت های داخلی دانه در برابر آسیب های مکانیکی محافظت می کند. اثرات مضر محیط خارجیو جریان و برگشت آب، تبادل گاز و ... را تنظیم می کند.

اساس پوسته بذر فیبر است - یک اسکلت سلولزی آغشته به لیگنین، که به لیگن شدن آن کمک می کند.

در میوه ها، لایه بیرونی پوشش، پوسته میوه است که در زیر پوشش آن بقیه بذر از جمله پوست دانه قرار دارد. در این مورد، پوسته میوه توسعه یافته ترین قسمت لایه پوششی دانه را تشکیل می دهد، در حالی که پوشش دانه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و بسیاری از عملکردهای دومی به پوسته میوه منتقل می شود (شکل 4).

با توجه به ماهیت سطح، پوسته براق، مات، صاف، سلولی، خاردار، مجهز به پیچ و خم یا سایر زوائد است.

در نان های فیلمی (جو دوسر، جو و غیره)، دانه ها پس از خرمنکوبی محصور در لم می مانند که به طور قابل توجهی آسیب بذر را کاهش می دهد و ایمنی آنها را بهبود می بخشد. یکپارچگی پوشش آنها برای حفظ زنده ماندن دانه ها اهمیت زیادی دارد. از طریق ترک ها و آسیب های دیگر به پوسته ها، بسیاری از آفات و میکروارگانیسم ها به قسمت داخلی دانه نفوذ می کنند که در نتیجه عملکرد مخرب میکروارگانیسم ها، عملکرد بالقوه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

پوسته و همچنین لایه آلورون ورود رطوبت به دانه را به تاخیر می اندازد و از مرطوب شدن آن در هنگام باران خفیف و خشک شدن آن در هوای خشک جلوگیری می کند. آسیب به غشاها باعث خیساندن سریعتر و حتی شسته شدن مواد از محتویات بذر می شود و در برخی موارد باعث جوانه زنی نابهنگام بذر می شود.

در حبوبات، لوپین و برخی محصولات دیگر، میزان رطوبت وارد شده به دانه‌ها مربوط به لایه پالیزید موجود در پوست آن‌ها است. هنگامی که حالت آن تغییر می کند، جریان رطوبت کاهش می یابد و حتی دانه های به اصطلاح سخت تشکیل می شود که پوست آن ضد آب می شود. با این حال، اگر یکپارچگی پوشش ها نقض شود، آب بلافاصله شروع به جریان یافتن به بافت های داخلی دانه می کند. تمام سطح دانه به یک اندازه در دسترس آب نیست. بنابراین، در محصولات غلات، رطوبت سریعتر به قسمت جوانه ای دانه، و در حبوبات - به منطقه هیوم نفوذ می کند.

پوسته بذر دارای خاصیت نیمه نفوذ پذیری نسبت به مواد خاصی در محلول است. نیمه نفوذپذیری پوشش بذر از اهمیت بیولوژیکی و اقتصادی بالایی برخوردار است. به طور قابل توجهی بر رفتار دانه ها در هنگام پانسمان، هنگام تماس آنها با کودها، روی جوانه زنی بذرها با افزایش محتوای نمک در خاک و غیره تأثیر می گذارد.

نسبت قسمت های مختلف بذر بسته به ویژگی های رقم، اندازه، درجه بلوغ و غیره متفاوت است. به طور متوسط، می توان آن را با مقادیر زیر، % جرم دانه مشخص کرد:

ذرت گندم

روکش 8.9 7.4

آندوسپرم 87.9 82.5

جنین 3.2 10.1

سهم مواد مغذی ذخیره بخش عمده بذر را تشکیل می دهد و هر چه دانه ها بزرگتر و سنگین تر باشند، مواد مغذی ذخیره بیشتری دارند و جنین آنها بزرگتر می شود. با پوشش های قوی از چنین دانه هایی، نهال های قوی تر و مقاوم تر در برابر شرایط نامطلوب مختلف رشد می کنند و باعث افزایش بهره وری گیاه می شوند.

دوره ها و مراحل رشد بذر.

از لحظه لقاح تا بلوغ کامل، تعدادی دگرگونی پیچیده در بذر مشاهده می شود، یعنی. توسعه آن صورت می گیرد. در گندم شش دوره رشد بذر مشخص می شود.

1. آموزش - از لقاح تا تشکیل نقطه رشد. دانه تشکیل شده است، یعنی. هنگامی که از گیاه جدا می شود، قادر به تولید یک جوانه زنده است. جرم 1000 دانه 1 گرم طول دوره 7-9 روز است.

2. تشکیل - از تشکیل تا استقرار طول نهایی دانه. تمایز جنین به پایان می رسد، رنگ دانه سبز است، دانه های نشاسته شروع به ظاهر شدن می کنند. دانه ها حاوی مقدار زیادی آب آزاد و کمی ماده خشک هستند. جرم 1000 دانه 8-12 گرم است. نکته اصلی در این دوره تجمع مواد ذخیره نیست، بلکه تشکیل تمام قسمت های دانه است. مدت دوره 5-8 روز است.

3. پر کردن - از ابتدای رسوب نشاسته در آندوسپرم تا زمانی که متوقف شود. در این دوره، عرض و ضخامت دانه تا حداکثر افزایش می یابد، بافت آندوسپرم به طور کامل تشکیل می شود. با تجمع ماده خشک، رطوبت دانه به 38 تا 40 درصد کاهش می یابد. مدت دوره به طور متوسط ​​20-25 روز است.

4. رسیدن - با توقف عرضه مواد مغذی آغاز می شود. در این زمان، فرآیندهای پلیمریزاسیون و خشک کردن غالب است. رطوبت به 18-12٪ کاهش می یابد. دانه رسیده و برای استفاده فنی مناسب است، اما رشد بذر هنوز کامل نشده است، فرآیندهای فیزیولوژیکی در آن در حال انجام است.

5. در زمان رسیدن پس از برداشت، سنتز ترکیبات پروتئینی با مولکولی بالا به پایان می رسد، اسیدهای چرب آزاد به چربی تبدیل می شوند، فعالیت آنزیم ها کاهش می یابد و مقاومت پوسته بذر در هوا و آب افزایش می یابد. رطوبت دانه ها با رطوبت نسبی هوا به تعادل می رسد. نفس در حال محو شدن است. در ابتدای دوره جوانه زنی بذر کم بوده و در پایان به حالت عادی در می آید. طول دوره بستگی به ویژگی های فرهنگ و شرایط خارجی دارد.

6. رسیدگی کامل - با شروع جوانه زنی کامل شروع می شود، دانه ها آماده شروع چرخه جدیدی از زندگی گیاهی هستند، کلوئیدها به آرامی پیر می شوند که با تنفس ضعیف همراه است. در این حالت تا زمان جوانه زنی و یا تا زمان مرگ کامل به دلیل افزایش سن در نگهداری طولانی مدت هستند.

دوره ها به مراحل کوچکتر رشد بذر - مراحل تقسیم می شوند. دوره پر شدن به چهار مرحله و دوره رسیدن به دو مرحله تقسیم می شود.

فاز آبکی آغاز تشکیل سلول های آندوسپرم است. دانه با مایع آبکی پر می شود، رطوبت آن 80-75٪ است، آب آزاد 5-6 برابر بیشتر از آب محدود است. ماده خشک 2-3 درصد حداکثر است. مدت مرحله 6 روز است.

مرحله قبل از شیر - محتویات آبکی با رنگ شیری است، زیرا نشاسته در آندوسپرم رسوب می کند، پوسته مایل به سبز است، رطوبت 75-70٪، ماده خشک 10٪ است. مدت مرحله 6-7 روز است.

فاز شیر - دانه حاوی مایع سفید شیری است. رطوبت آن تا 50٪ است. ماده خشک 50 درصد از جرم دانه بالغ را تشکیل می دهد. مدت مرحله از 10 تا 15 روز است.

فاز خمیری - آندوسپرم قوام خمیر را دارد. کلروفیل از بین می رود و فقط در شیار باقی می ماند. رطوبت به 42٪ کاهش می یابد، ماده خشک 85-90٪ انباشته می شود، مدت فاز 4-5 روز است.

مرحله رسیدن موم - آندوسپرم مومی، الاستیک است، پوسته ها زرد هستند، رطوبت به 30٪ کاهش می یابد، رشد ماده خشک متوقف می شود. مدت مرحله 3-6 روز است.

مرحله رسیدن سخت - آندوسپرم در هنگام شکست سخت، پودری یا شیشه ای است، پوسته متراکم، چرمی است، رنگ معمولی است، رطوبت 8-22٪، مدت فاز 3-5 روز است. بر اساس مراحل، تغییرات قابل توجهی در کیفیت کاشت و ویژگی های عملکرد بذر رخ می دهد. بنابراین، بذرهای شیری دارای انرژی جوانه زنی، قدرت رشد، جوانه زنی مزرعه ای کمتری هستند و از نظر بهره وری نسبت به بذور در حالت مومی و سخت رسیده اند.

بذرها اغلب خواص عملکردی کمتری دارند، دوره رسیدگی طولانی پس از برداشت دارند و به خوبی ذخیره می شوند. دمای بالا در رطوبت معمولی باعث کاهش پر شدن و تسریع فرآیندهای بیوشیمیایی می شود. در این حالت بذرها با کیفیت بالا تشکیل می شوند.

یخبندان بهاره در ابتدای رسیدن موم بر دانه غلات تأثیر منفی می گذارد. دانه یخبندان در طول ذخیره سازی بسیار بیشتر خراب می شود و درصد بالایی از جوانه های غیر طبیعی و ضعیف تولید می کند.

تجمع ماده خشک در دانه در اواسط رسیدن موم با رطوبت 35-40٪ به پایان می رسد. در این زمان، گیاهان را می توان چو کرد و در پنجره ها گذاشت.



بذراندام تناسلی است آنژیوسپروم هامعمولاً پس از لقاح مضاعف از تخمک تشکیل می شود.

ساختار بذردر ابتدا دانه در داخل میوه قرار دارد که تا زمانی که جوانه بزند از آن محافظت می کند. هر دانه از یک پوشش بذر، جنین و بافت های ذخیره سازی تشکیل شده است.

تستااز پوشش (پوشش) تخمک، بنابراین دیپلوئید است (2n). چند لایه است و همیشه در دانه وجود دارد. ضخامت و تراکم پوسته بذر به خصوصیات پریکارپ مربوط می شود، بنابراین می تواند نرم، چرمی، غشایی یا سخت (چوبی) باشد. پوشش بذر جنین را از آسیب مکانیکی، خشک شدن و جوانه زدن زودرس محافظت می کند. علاوه بر این، می تواند جوانه زنی بذر را تقویت کند.

ریشهگیاهی است در مراحل اولیه و متشکل از ریشه جوانه، ساقه، لپه و جوانه. جنین از یک زیگوت تشکیل شده در نتیجه ادغام اسپرم با یک تخمک (2n) ایجاد می شود.

دستمال های ذخیره سازیدانه ها آندوسپرم و پریسپرم هستند. آندوسپرم هنگامی که هسته مرکزی کیسه جنینی (2n) با اسپرم دوم (1n) ادغام می شود، در نتیجه لقاح مضاعف تشکیل می شود. بنابراین، آندوسپرم از سلول های تریپلوئید (3n) تشکیل شده است. پریسپرم مشتقی از هسته است و از سلول هایی با مجموعه ای از کروموزوم های دیپلوئیدی تشکیل شده است.

انواع بذرطبقه بندی بذرها بر اساس محل ذخیره مواد مغذی است. تمیز دادن چهار نوع دانه (شکل 22):

برنج. 22. انواع بذر:

ولی- دانه هایی با آندوسپرم که جنین را احاطه کرده است (خشخاش)؛

ب- دانه هایی با آندوسپرم در مجاورت جنین (گندم)؛ AT- دانه هایی با اندوسپرم کوچک (در اطراف جنین) و پریسپرم قدرتمند (فلفل)؛ جی- دانه های پریسپرم (کاکل)؛

دی- دانه هایی با مواد ذخیره شده در لپه های جنین (نخود)؛ 1 - پوسته بذر؛ 2 - آندوسپرم؛ 3 - ستون فقرات؛ 4 - ساقه؛ 5 - کلیه؛ 6 - لپه؛ 7 - پریکارپ؛

8 - پریسپرم

1) دانه های دارای آندوسپرم به طور عمده مشخصه دانه های کلاس تک لپه ای و همچنین برخی از دو لپه ای ها (شیل، کرفس، خشخاش) است. مواد مغذی ذخیره در اندوسپرم قرار دارند.

2) دانه هایی با پریسپرم مشخصه میخک، مه، که در آن آندوسپرم به طور کامل در دانه بالغ جذب می شود، در حالی که پریسپرم باقی می ماند و رشد می کند. بذر از پوشش بذر، جنین و پریسپرم تشکیل شده است.

3) دانه هایی با آندوسپرم و پریسپرم فلفل سیاه، کپسول، نیلوفر آبی دارند که در دانه های آن اندوسپرم حفظ شده و پریسپرم رشد می کند. بذر از پوشش بذر، جوانه، آندوسپرم و پریسپرم تشکیل شده است.

4) دانه های بدون آندوسپرم و بدون پریسپرم مشخصه حبوبات، کدو تنبل، ستاره؛ در روند رشد، جنین به طور کامل آندوسپرم را جذب می کند، بنابراین تامین مواد مغذی در لپه های جنین است. در این حالت بذر از پوشش بذر و جنین تشکیل شده است.

ساختار بذر با آندوسپرمچنین دانه هایی برای گیاهان کلاس تک لپه ای، به عنوان مثال، برای بلوگرس (غلات) معمولی هستند. در یک دانه گندم (دانه های متورم) وجود دارد سمت شکمی(از سمت شیار) و برعکس - پشتی. در یکی از قطب های دانه، در سمت پشتی قرار دارد ریشه. از قطب مقابل کرک هایی وجود دارد که دانه را در خاک نگه می دارد و به تامین آب به آندوسپرم دانه کمک می کند (شکل 23).

برنج. 23. ساختار یک دانه گندم

(بخش طولی):

1 - موها؛ 2 - پریکارپ ذوب شده با پوشش بذر؛ 3 - لایه آلورون؛

4 - یک لایه نشاسته اضافی ( 3 –4 - آندوسپرم)؛ 5 - سپر؛ 6 - اپی بلاست؛ 7 - یک جوانه با برگ؛ 8 - کولئوپتیل؛ 9 - ستون فقرات؛

10 - کلئوریزا (غلاف ریشه)

در خارج، دانه با یک لایه غشایی نازک پوشیده شده است که به سختی از داخل دانه جدا می شود. این یک پریکارپ است که با پوسته دانه ترکیب شده است، زیرا کاریوپسیس یک میوه یک دانه است. هنگام در نظر گرفتن ریزآماده سازی مقطع کاریوپسیس، ساختار پریکارپ و پوشش دانه به وضوح قابل مشاهده است.

اندازه جنین در مقایسه با اندازه آندوسپرم کوچک است. این بدان معنی است که مواد ذخیره شده در آندوسپرم هستند. از دو لایه تشکیل شده است: آلورون و نشاسته ذخیره.

ریشهدارای قسمت های زیر است:

– ریشه ژرمینال با کلاهک ریشه, کلئوریزا(غلاف ریشه)؛

– ساقه ژرمینالو کلیهبا مخروط رشد؛

– کلئوپتیل(نخستین برگ جوانه ای) به شکل کلاهک بی رنگ که در هنگام جوانه زنی با آن لایه های خاک را سوراخ می کند.

– سپر(لپه اصلاح شده) - با توجه به محل آن در دانه، پارتیشنی بین جنین و اندوسپرم ایجاد می کند. تحت تأثیر آنزیم ها، سپر مواد مغذی آندوسپرم را به شکل جذب شده تبدیل می کند و آنها را به تغذیه جنین منتقل می کند.

– اپی بلاستدر طرف مقابل سپر قرار دارد و دومین لپه کوچک شده است.

ساختار دانه بدون آندوسپرم و بدون پریسپرم.چنین دانه هایی برای حبوبات، کدو تنبل، ستاره معمولی هستند. اجازه دهید این نوع ساختار بذر را با استفاده از لوبیا معمولی به عنوان مثال (بذرهای متورم شده در آب) در نظر بگیریم (شکل 24).

برنج. 24. ساختار دانه لوبیا معمولی:

1 - ریشه جنینی؛ 2 - میکروپیل؛ 3 - جای زخم؛

4 - بخیه بذر؛ 5 - پوسته بذر؛ 6 - کلیه؛

7 - ساقه جوانه ای؛ 8 - لپه ها

در خارج، دانه با یک پوشش دانه ضخیم پوشیده شده است. می تواند از رنگ های مختلف باشد. در سمت مقعر درونی بذر، یک ناف، یک میکروپیل و یک نخ بخیه وجود دارد.

جای زخم- این محل اتصال دانه به ساقه دانه است.

میکروپیل- دهانه ای که از طریق آن آب و گازها وارد بذر می شوند. میکروپیل در کنار جای زخم، در همان خط قرار دارد.

درز بذر- این اثری از آمیختگی تخمک با دمگل است. در سمت مخالف میکروپیل قرار دارد و همچنین در مجاورت اسکار است.

زیر پوشش دانه است جنینقسمت های زیر متمایز می شوند:

– دو لپه بزرگکلیه شکل؛ آنها لایه های جوانه ای هستند که در آن مواد مغذی رسوب می کنند.

– ریشه ژرمینال;

– ساقه ژرمینال;

– جواهربا لایه های جوانه پوشیده شده است.

دانه لوبیا آندوسپرم ندارد، زیرا مواد ذخیره شده در لپه ها هستند. از پوشش بذر و جنین تشکیل شده است.

در مدرسه در دوره گیاه شناسی (کلاس 6)، ساختار دانه موضوعی نسبتاً ساده و به یاد ماندنی بود. در واقع، این یکی در نتیجه یک فرآیند تکاملی طولانی به وجود آمد و ساختار پیچیده و منحصر به فردی دارد. در مقاله خود به بررسی ویژگی های بخش های ساختاری آن، ساختار دانه دو لپه ای و همچنین تعیین نقش بیولوژیکی دانه های گیاهی می پردازیم.

ظهور دانه در فرآیند تکامل

گیاهان همیشه قادر به تشکیل دانه نبودند. شناخته شده است که زندگی در آب به وجود آمد و جلبک ها اولین گیاهان بودند. آنها ساختار اولیه ای داشتند و به صورت رویشی - توسط بخش هایی از تالوس و با کمک سلول های متحرک تخصصی - زئوسپورها تکثیر می شدند. رینوفیت ها اولین کسانی بودند که در خشکی فرود آمدند. آنها، مانند جانشینان آینده خود - گیاهان اسپور بالاتر، با کمک هاگ تکثیر می شوند. اما آب برای توسعه این سلول های تخصصی ضروری بود. بنابراین با تغییر شرایط محیطی، تعداد آنها نیز کاهش یافت.

مرحله بعدی تکامل، ظهور دانه بود. این یک گام بزرگ رو به جلو برای سازگاری و گسترش بسیاری از گونه های گیاهی بود. خارجی و ساختار داخلیدانه ها باعث محافظت قابل اعتماد از جنین می شوند که توسط منبع آب و مواد مغذی احاطه شده است. این بدان معنی است که آنها زنده بودن و تنوع گونه ای فلور سیاره را افزایش می دهند.

فرآیند تشکیل بذر

این فرآیند را به عنوان مثال گروهی از گیاهان در نظر بگیرید که در دنیای مدرنغالب است. اینها نمایندگان هستند همه آنها یک گل را تشکیل می دهند - مهمترین اندام مولد. در مادگی آن تخم است و بساک برچه ها حاوی اسپرم است. پس از فرآیند گرده افشانی، یعنی. با انتقال گرده از بساک پرچم ها به کلاله مادگی، اسپرم ها در امتداد لوله جوانه به سمت تخمدان پرچم حرکت می کنند، جایی که فرآیند همجوشی گامت ها - لقاح اتفاق می افتد. در نتیجه یک جنین تشکیل می شود. هنگامی که اسپرم دوم با سلول زایای مرکزی ترکیب می شود، یک ماده غذایی ذخیره تشکیل می شود. آندوسپرم نیز نامیده می شود. ساختار دانه توسط یک پوسته بیرونی قوی تکمیل می شود. این ساختار اساس رشد ارگانیسم گیاهی آینده است.

ساختار خارجی دانه ها

همانطور که قبلا ذکر شد، قسمت بیرونی دانه با یک پوست پوشیده شده است. به اندازه کافی متراکم است که از جنین داخل در برابر آسیب های مکانیکی، تغییرات دما و نفوذ میکروارگانیسم های مضر محافظت می کند. اما رنگ دانه ها بسیار متفاوت است: از سیاه تا قرمز روشن. توضیح این ساختار دانه آسان است. در برخی از گیاهان، رنگ به عنوان یک استتار عمل می کند. به عنوان مثال، به طوری که پرندگان پس از کاشت نتوانند آنها را در خاک ببینند. برعکس، گیاهان دیگر برای پراکنده کردن دانه ها با کمک حیوانات مختلف سازگار هستند. همراه با باقی مانده های غذای هضم نشده، آنها را بسیار فراتر از زیستگاه گیاه مادری دفع می کنند.

ساختار داخلی دانه

قسمت اصلی هر دانه جنین است. این ارگانیسم آینده است. بنابراین، از همان قسمت های گیاه بالغ تشکیل شده است. اینها ریشه جوانه، ساقه، برگ و جوانه هستند. ساختار بذر گیاهان مختلف می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. در بیشتر آنها، مواد مغذی ذخیره در اندوسپرم تجمع می یابند. این پوسته ای است که جنین را در اطراف احاطه کرده و از آن در تمام طول دوره رشد فردی محافظت و تغذیه می کند. اما مواردی وجود دارد که در طی مراحل بلوغ و جوانه زنی بذر، مواد آندوسپرم را به طور کامل مصرف می کند. سپس عمدتاً در قسمت های گوشتی جنین تجمع می یابند. به آنها لپه می گویند. چنین ساختاری به عنوان مثال برای کدو تنبل یا لوبیا معمولی است. اما در کیف چوپان، عرضه مواد در بافت ریشه جنینی متمرکز است. دانه های گروه های سیستماتیک مختلف گیاهان نیز متفاوت است.

ویژگی های دانه های ژیمنوسپرم ها

ساختار خارجی و داخلی بذر این گروه از موجودات با این واقعیت مشخص می شود که فرآیند تشکیل و رشد جنین در سطح پوسته بذر اتفاق می افتد. علاوه بر قسمت های اصلی، دانه های ژیمنوسپرم ها دارای رویش غشایی ناخنک هستند. کمک می کند تا دانه های این گیاهان با کمک باد پخش شوند.

یکی دیگر از ویژگی های دانه های ژیمنوسپرم مدت زمان تشکیل آنها است. برای اینکه آنها زنده شوند، باید از چهار ماه تا سه سال طول بکشد. فرآیند بلوغ بذر در مخروط ها انجام می شود. اصلا میوه نیست آنها اصلاحات تخصصی فرار هستند. برخی از دانه های مخروطی را می توان برای چندین دهه در مخروط ها نگهداری کرد. در تمام این مدت آنها زنده ماندن خود را حفظ می کنند. برای اینکه دانه ها در زمین بیفتند، فلس های مخروط خود به خود باز می شوند. آنها توسط باد گرفته می شوند و گاهی اوقات آنها را در فواصل قابل توجهی حمل می کنند. اگر مخروط ها نرم و از نظر ظاهری شبیه آجیل هستند، خود را باز نمی کنند، بلکه با کمک پرندگان. آنها به خصوص دوست دارند دانه بخورند. انواع مختلفجیزها این همچنین به اسکان مجدد نمایندگان بخش Gymnosperms کمک می کند.

نام این واحد سیستماتیک نشان می دهد که جنین گیاه آینده ضعیف محافظت می شود. در واقع، وجود آندوسپرم تنها رشد دانه را تضمین می کند. اما مخروط های بسیاری از گیاهان در شرایط نامطلوب رشد باز می شوند. وقتی بذرها روی سطح خاک قرار می گیرند، در معرض دمای پایین و کمبود رطوبت قرار می گیرند، بنابراین همه آنها جوانه نمی زنند و گیاه جدیدی ایجاد نمی کنند.

ویژگی های بذر گیاهان گلدار

در مقایسه با Gymnosperms، نمایندگان بخش گلدهی دارای مزایای قابل توجهی هستند. تشکیل دانه های آنها در تخمدان گل ها اتفاق می افتد. این قسمت منبسط شده ترین قسمت مادگی است و میوه می دهد. در نتیجه، دانه ها در داخل آنها رشد می کنند. آنها توسط سه لایه پریکارپ احاطه شده اند که در خواص و عملکرد آنها متفاوت است. ساختار آنها را با استفاده از مثال دروپ آلو در نظر بگیرید. لایه چرمی بیرونی از آسیب مکانیکی محافظت می کند و یکپارچگی را تضمین می کند. متوسط ​​آبدار و گوشتی است. تغذیه می کند و رطوبت لازم را برای جنین فراهم می کند. لایه استخوانی داخلی یک محافظ اضافی است. در نتیجه بذرها حتی در شرایط نامطلوب تمام شرایط لازم برای رشد و جوانه زنی را دارند.

دانه های تک لپه ای

تعیین ساختار بذر یک گیاه تک لپه ای بسیار آسان است. جنین آنها فقط از یک لپه تشکیل شده است. به این قسمت ها لایه های جوانه نیز می گویند. تمام گیاهان پیاز و سوسن تک لپه ای هستند. اگر بذر ذرت یا گندم را جوانه بزنید، به زودی از هر دانه یک برگچه در سطح خاک تشکیل می شود. این لپه است. آیا سعی کرده اید یک دانه برنج را به چند تکه تقسیم کنید؟ طبیعتا این غیر ممکن است. این به این دلیل است که جنین آن توسط یک لپه تشکیل شده است.

دانه های دو لپه ای

بذرهای شب بو، آستر، لوبیا، کلم و بسیاری دیگر از نظر ساختار تا حدودی متفاوت هستند. حتی بر اساس نام، به راحتی می توان حدس زد که جنین آنها از دو لپه تشکیل شده است. این ویژگی اصلی سیستماتیک است. ساختار بذر گیاهان دولپه ای به راحتی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. به عنوان مثال به راحتی به دو قسمت مساوی تقسیم می شود. این لپه جنین آن است. ساختار بذر دو لپه ای را می توان از نهال های جوان نیز مشاهده کرد. سعی کنید بذرها را در خانه جوانه بزنید، دو برچه خواهید دید که در بالای سطح زمین ظاهر می شوند.

شرایط جوانه زنی بذر

ساختار دانه های گیاهان دو لپه ای و همچنین نمایندگان سایر واحدهای سیستماتیک این پادشاهی حیات وحش، وجود تمام مواد لازم برای رشد جنین را تعیین می کند. اما شرایط دیگری برای جوانه زدن لازم است. برای هر گیاه، آنها کاملا متفاوت هستند. اول اینکه دمای هوا مشخص است. برای گیاهان گرما دوست، این +10 درجه سانتیگراد است. ولی گندم زمستانهشروع به توسعه در حال حاضر در + 1. آب نیز مورد نیاز است. به لطف آن، دانه متورم می شود، که فرآیندهای تنفس و متابولیسم را سرعت می بخشد. مواد مغذی به شکلی تبدیل می شوند که می توانند توسط جنین جذب شوند. وجود هوا و کافی نور خورشید- دو شرط دیگر برای جوانه زدن بذر و رشد کل گیاه، زیرا فتوسنتز بدون آنها غیرممکن است.

دانه ها و میوه ها

هر میوه تقریباً به طور یکسان حاوی گیاهان عالی است. اما میوه ها متنوع تر هستند. میوه های خشک و آبدار را اختصاص دهید. آنها در ساختار لایه هایی که در اطراف دانه قرار دارند متفاوت هستند. در ساکولنت یکی از لایه های پریکارپ لزوماً گوشتی است. آلو، هلو، سیب، تمشک، توت فرنگی... این خوراکی ها را همه دوست دارند دقیقاً به این دلیل که آبدار و شیرین هستند. در میوه های خشک، پریکارپ چرمی یا استخوانی است. لایه‌های آن معمولاً به یکی می‌پیوندند و به طور قابل اعتمادی از دانه‌های داخل محافظت می‌کنند. یک جعبه خشخاش، یک غلاف خردل، یک دانه گندم دقیقاً چنین ساختاری دارند.

نقش بیولوژیکی دانه ها

اکثر گیاهان روی کره زمین از دانه ها برای تولید مثل استفاده می کنند. ساختار بذر گیاهان مدرن نتیجه یک تکامل طولانی است. اینها حاوی میکروب و موادی هستند که رشد و نمو آن را حتی در شرایط نامساعد تضمین می کند. دانه ها سازگاری هایی برای پراکندگی دارند که شانس بقا و پراکندگی آنها را افزایش می دهد.

بنابراین بذر حاصل فرآیند لقاح است. ساختاری متشکل از جنین، مواد ذخیره و لایه محافظ است. همه عناصر آن عملکردهای خاصی را انجام می دهند که به لطف آنها گروه گیاهان دانه در این سیاره موقعیت غالب را به خود اختصاص داده است.

یک گیاه گلدار زندگی خود را به عنوان بذر آغاز می کند. دانه های گیاهی از نظر شکل، رنگ، اندازه، وزن متفاوت هستند، اما همه آنها ساختار مشابهی دارند.

یک دانه گندم دانه نیست، میوه است. بافت های جنین در کاریوپسیس تنها با یک لایه بیرونی غشایی به نام غشای میوه نشان داده می شود. بقیه دانه دانه است.

ساختار دانه تک لپه ای را می توان به خوبی در نمونه گندم مشاهده کرد. در گندم، غلات میوه هستند - غلات حاوی تنها یک دانه. بیشتر دانه توسط آندوسپرم اشغال می شود - یک بافت ذخیره سازی ویژه حاوی مواد آلی. جنین در کناره آندوسپرم قرار دارد. بین ریشه جوانه، ساقه جوانه، جوانه جوانه و لپه اصلاح شده واقع در مرز آندوسپرم تمایز قائل می شود. این لپه جریان مواد مغذی را از آندوسپرم به جنین در طول جوانه زنی بذر تسهیل می کند.

ساختار بذر یک گیاه تک لپه ای (گندم)

ساختار بذر یک گیاه دو لپه ای

ساختار دانه گیاه دو لپه ایدر نظر گرفتن مثال لوبیا متشکل از جنین و پوست دانه آسانتر است. پس از برداشتن پوسته بذر، جنین در معرض دید قرار می گیرد که شامل یک ریشه جنینی، یک ساقه جنینی، دو لپه عظیم و یک کلیه محصور در بین آنهاست. لپه ها اولین برگ های اصلاح شده جنین هستند. در لوبیا و بسیاری از گیاهان دیگر، آنها حاوی مقدار زیادی مواد مغذی هستند که سپس برای تغذیه نهال استفاده می شود و همچنین عملکرد محافظتی را در رابطه با کلیه انجام می دهد.

ساختار بذر گیاه دولپه ای (لوبیا)

تعیین مواد معدنی در دانه

هدف:شناسایی مواد معدنی موجود در دانه

کاری که ما انجام می دهیم:مقداری دانه خشک (گندم) را کف لوله آزمایش بریزید و روی آتش بگذارید. شرایط: لوله آزمایش را به صورت افقی بالای آتش نگه دارید تا قسمت بالایی آن سرد بماند.

آنچه مشاهده می کنیم:به زودی در دیواره های داخلی در قسمت سرد لوله آزمایش می توانید قطرات آب را مشاهده کنید.

نتیجه:قطرات آب حاصل سرد شدن بخار آب آزاد شده از دانه هاست.

کاری که ما انجام می دهیم:به گرم کردن لوله آزمایش ادامه دهید.

آنچه مشاهده می کنیم:گازهای قهوه ای ظاهر می شوند. دانه ها زغال شده بودند.

نتیجه:وقتی دانه ها کاملاً سوختند، فقط کمی خاکستر باقی می ماند. مقدار زیادی از آن در دانه ها وجود ندارد - از 1.5 تا 5٪ از جرم خشک.

نتیجه:دانه ها حاوی مواد معدنی آلی و غیر قابل احتراق (خاکستر) هستند.

تعیین مواد آلی در دانه

معلوم است که آرد از آسیاب کردن دانه های گندم در آسیاب به دست می آید.

هدف:بیایید ترکیب مواد آلی موجود در دانه های گندم را دریابیم.

کاری که ما انجام می دهیم:کمی بگیر آرد گندم، آب را به آن اضافه کنید و یک گلوله کوچک از خمیر درست کنید. یک گلوله خمیر را در گاز بپیچید و در ظرفی با آب بشویید.

آنچه مشاهده می کنیم:آب داخل ظرف کدر شد و یک توده چسبناک کوچک در گاز باقی ماند.

کاری که ما انجام می دهیم: 1-2 قطره محلول ید را در یک لیوان آب بریزید.

آنچه مشاهده می کنیم:مایع داخل ظرف آبی شد.

نتیجه:آب آزمایش آبی شد - به این معنی است که نشاسته وجود دارد.

روی گازی که در آن خمیر وجود داشت، یک توده چسبناک چسبناک وجود داشت - گلوتن یا پروتئین گیاهی.

نتیجه:دانه ها حاوی پروتئین گیاهی و نشاسته هستند - اینها مواد آلی هستند. دانه ها عمدتا حاوی مواد آلی هستند. گیاهان مختلف آنها را در مقادیر مختلف دارند.

تعیین چربی های گیاهی در دانه های گیاهی

علاوه بر پروتئین و نشاسته از مواد آلی، دانه ها حاوی چربی های گیاهی نیز هستند.

هدف:ثابت کنید که دانه ها حاوی چربی های گیاهی هستند.

کاری که ما انجام می دهیم:یک دانه آفتابگردان را بین دو ورق کاغذ سفید قرار دهید (شکل 1). سپس انتهای صاف مداد را روی دانه فشار دهید (شکل 2).

آنچه مشاهده می کنیم:روی کاغذ ظاهر شد نقطه چرب(شکل 3).

نتیجه گیری کلی:مواد آلی در بدن تشکیل می شوند و با گرم شدن، زغال می کنند و سپس می سوزند و به مواد گازی تبدیل می شوند. مواد معدنی تشکیل دهنده دانه نه می سوزند و نه زغال می کنند.

فرآیندهای زندگی یک بذر در حال جوانه زدن

جوانه زنی بذر

جوانه زدن بذر شاخص مهمی از کیفیت خود بذر است. تعریف آن کار سختی نیست.

هدف:یاد بگیرید که جوانه زنی بذرها را تعیین کنید.

کاری که انجام می دهند:بشمارید، از مواد بذر، 100 دانه در یک ردیف، بدون انتخاب، آنها را روی کاغذ صافی مرطوب یا روی ماسه مرطوب قرار دهید (این امکان وجود دارد که روی پارچه مرطوب قرار دهید).

آنچه مشاهده می کنیم:بعد از 3-4 روز تعداد بذرهای جوانه زده را می شمارند و می بینند که بذرها چقدر دوستانه جوانه می زنند.

پس از 10-7 روز تعداد بذرهای جوانه زده مجددا شمارش شده و جوانه زنی نهایی مشاهده می شود.

جوانه زنی به عنوان درصد ارزیابی می شود و تعداد درصد جوانه زنی از 100 عدد کاشته شده را شمارش می کنند.

نتیجه:هر چه تعداد بذرهای جوانه زده بیشتر باشد، مواد بذر بهتر است.

جوانه زنی بذر

دانه هایی وجود دارد که در هنگام جوانه زنی، برگ های لپه را به سطح خاک می آورند (لوبیا، خیار، کدو تنبل، چغندر، توس، افرا، ستاره، گل همیشه بهار) - این جوانه زنی بذر در سطح زمین است.

در سایر گیاهان در زمان جوانه زنی لپه ها به سطح خاک نمی آیند (نخود، نخود، لوبیا اسب، بلوط، شاه بلوط)، جزو گیاهان دارای جوانه زنی زیرزمینی طبقه بندی می شوند.

شرایط لازم برای جوانه زنی بذر

برای انجام این کار، می توانید یک آزمایش کوچک انجام دهید.

هدف:چه شرایطی برای جوانه زدن بذرها لازم است؟

کاری که ما انجام می دهیم:سه لیوان برداشته و ته هر کدام چند دانه گندم بریزید. در مرحله اول - دانه ها را همانطور که هستند بگذارید (فقط هوا در آن وجود خواهد داشت). در دوم - به اندازه ای آب بریزید که فقط دانه ها را خیس کند، اما آنها را کاملاً نپوشاند. لیوان سوم را تا نیمه پر کنید. هر سه لیوان را با شیشه بپوشانید و در نور بگذارید. این شروع تجربه ماست.

بعد از حدود 4-5 روز، نتیجه را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد.

آنچه مشاهده می کنیم:در اولی بذرها بدون تغییر باقی ماندند، در دومی متورم شدند و جوانه زدند و در سومی فقط متورم شدند اما جوانه نزدند.

نتیجه:تجربه نشان می دهد که دانه ها به راحتی آب را جذب می کنند و متورم می شوند و حجم آنها افزایش می یابد. در این حالت مواد آلی (پروتئین ها و نشاسته) محلول می شوند. بنابراین، بذر از حالت خفته زندگی فعالی را آغاز می کند. اما اگر مانند لیوان سوم، هوا به بذرها دسترسی نداشته باشد، اگرچه آنها متورم شده اند، اما جوانه نزنند. بذرها فقط در لیوان دوم جوانه زدند، جایی که هم به آب و هم به هوا دسترسی داشتند. هیچ تغییری در شیشه اول وجود نداشت، زیرا رطوبت به دانه ها تامین نشد.

نتیجه:بذرها برای جوانه زدن به رطوبت و هوا نیاز دارند.

تاثیر دما بر جوانه زنی بذر

هدف:اجازه دهید به طور تجربی تأیید کنیم که علاوه بر رطوبت و اکسیژن، شرایط دما نیز بر جوانه زنی بذر تأثیر می گذارد.

کاری که ما انجام می دهیم:چند دانه لوبیا را در دو لیوان (به مقدار مساوی) بریزید و آب بریزید تا فقط دانه ها را خیس کند اما کاملاً روی آنها را نپوشاند. لیوان ها را با شیشه بپوشانید. یک لیوان را در دمای + 18-19 درجه سانتیگراد در اتاق می گذاریم و دیگری را در سرد (یخچال) قرار می دهیم، جایی که درجه حرارت بالاتر از + 3-4 درجه سانتیگراد نیست.

بعد از 4-5 روز، نتایج را بررسی خواهیم کرد.

نتیجه:دانه ها فقط در شیشه ای که در اتاق ایستاده بود جوانه زدند.

نتیجه:بنابراین دمای محیط معینی نیز برای جوانه زنی بذر ضروری است.

نفس دانه

نیاز به هوا با این واقعیت توضیح داده می شود که دانه ها تنفس می کنند، یعنی اکسیژن را از هوا جذب می کنند و در محیطاختصاص دهد دی اکسید کربن.

هدف:به طور تجربی ثابت می کند که گیاهان اکسیژن هوا را جذب کرده و دی اکسید کربن ساطع می کنند.

کاری که ما انجام می دهیم:دو عدد فلاسک شیشه ای بردارید. مقدار کمی از دانه های نخود پف کرده را در یکی می ریزیم و دیگری را خالی می گذاریم. هر دو فلاسک را با شیشه می پوشانیم.

در یک روز، یک ترکش سوزان را بردارید و آن را در یک فلاسک خالی قرار دهید.

آنچه مشاهده می کنیم:مشعل همچنان می سوزد با دانه ها در یک فلاسک فرو کنید. فانوس خاموش شد.

از نظر علمی ثابت شده است که اکسیژن موجود در هوا از احتراق پشتیبانی می کند و با تنفس جذب می شود. از طرف دیگر دی اکسید کربن از احتراق پشتیبانی نمی کند و در طول تنفس آزاد می شود.

نتیجه:تجربه نشان داده است که دانه های جوانه زده (به عنوان یک موجود زنده) اکسیژن (O 2) را از هوای موجود در فلاسک جذب کرده و دی اکسید کربن (CO 2) منتشر می کنند. ما مطمئن شدیم که دانه ها نفس می کشند.

دانه های خشک در صورت زنده بودن نیز نفس می کشند اما این روند در آنها بسیار ضعیف است.

تبدیل مواد در یک بذر در حال جوانه زدن

جوانه زنی بذر با فرآیندهای پیچیده بیوشیمیایی و تشریحی و فیزیولوژیکی همراه است. به محض اینکه آب شروع به جاری شدن در دانه ها می کند، تنفس به شدت در آنها افزایش می یابد و آنزیم ها فعال می شوند. تحت تأثیر آنها، مواد مغذی ذخیره هیدرولیز می شوند و به شکل متحرک و به راحتی قابل هضم تبدیل می شوند. چربی ها و نشاسته به اسیدهای آلی و قندها و پروتئین ها به اسیدهای آمینه تبدیل می شوند. با حرکت به درون جنین از اندام‌های ذخیره‌سازی، مواد مغذی به بستری برای فرآیندهای سنتزی که در آن آغاز می‌شوند، در درجه اول فرآیندهای جدید تبدیل می‌شوند. اسیدهای نوکلئیکو پروتئین های آنزیمی مورد نیاز برای شروع رشد. مقدار کل مواد نیتروژن در همان سطح باقی می ماند حتی زمانی که تجزیه انرژی پروتئین ها اتفاق می افتد، زیرا اسیدهای آمینه و آسپاراژین در این حالت تجمع می یابند.

محتوای نشاسته به شدت کاهش می یابد، اما مقدار قندهای محلول افزایش نمی یابد. قند در فرآیند تنفس مصرف می شود که در جوانه زدن بذر بسیار پرانرژی انجام می شود. در نتیجه تنفس، ترکیبات غنی از انرژی تشکیل می شوند - ADP و ATP، دی اکسید کربن، آب و انرژی حرارتی آزاد می شوند. بخشی از قندها صرف تشکیل فیبر و همی سلولز می شود که برای ساخت غشای سلولی جدید ضروری است.

مقدار قابل توجهی از مواد معدنی موجود در بذر در طول جوانه زنی ثابت می ماند. کاتیون های موجود در دانه ها فرآیندهای شیمیایی کلوئیدی و فشار اسمزی را در سلول های جدید تنظیم می کنند.

تاثیر ذخایر مواد مغذی در بذر بر رشد نهال

رشد جنین و تبدیل آن به نهال به دلیل تقسیم و رشد سلول های آن اتفاق می افتد. هر چه بذرها بزرگتر باشند، مواد ذخیره بیشتری دارند و نهال ها بهتر رشد می کنند.

هدف:به طور تجربی تعیین کنید که آیا اندازه بذر بر رشد گیاهچه تأثیر می گذارد یا خیر.

کاری که ما انجام می دهیم:بزرگترین دانه های نخود را در یک ظرف با زمین و دانه های کوچک را در ظرف دیگر بکارید. بعد از مدتی نهال ها را با هم مقایسه کنید.

نتیجه مشهود است.

نتیجه:دانه های بزرگتر گیاهان قوی تری ایجاد می کنند که بالاترین محصول را تولید می کنند. سلول ها با دریافت مواد مغذی، رشد و تقسیم مجدد بزرگتر و بزرگتر می شوند.

هدف:اجازه دهید به طور تجربی این ادعا را تأیید کنیم که برای رشد، به ویژه در ابتدا، نهال ها از مواد ذخیره شده در خود دانه ها استفاده می کنند.

کاری که ما انجام می دهیم:دانه های متورم لوبیا را به همان اندازه برداشته و از یک دانه یک لپه (1) و از دیگری 1.5 لپه (2) جدا می کنیم و هر دو لپه (3) را از سومی برای کنترل می گذاریم.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، همه آنها در ظروف قرار می گیرند.

بعد از 8-10 روز.

آنچه مشاهده می کنیم:قابل توجه است که نهال با دو لپه بزرگتر و قویتر از نهال یک لپه یا نهال با نیم لپه است.

نتیجه:بنابراین، دانه های با کیفیت بالا - شرط لازمتا برداشت خوبی داشته باشیم

دوره خواب گیاه

یک دوره خواب شرط لازم برای جوانه زنی بذر است. خواب ممکن است اجباری باشد، همراه با فقدان شرایط لازم برای جوانه زدن (دما، رطوبت). نمونه ای از خواب بذر، دانه های خشک است.

استراحت ارگانیک توسط خواص خود دانه تعیین می شود. اصطلاح «صلح» معنای مشروط دارد. در بیشتر موارد، فرآیندهای متابولیکی در چنین بذرهایی اتفاق می افتد (تنفس، گاهی اوقات رشد جنین)، اما از جوانه زنی جلوگیری می شود. بذرهایی که در خواب آلی هستند، حتی در شرایط مساعد برای جوانه زنی، اصلاً جوانه نمی زنند یا ضعیف جوانه می زنند.

توانایی بذرها برای قرار گرفتن در خواب اجباری یا ارگانیک در گیاهان در فرآیند تکامل به عنوان وسیله ای برای تجربه فصل نامطلوب برای رشد نهال ایجاد شد. به این ترتیب ذخیره ای از دانه ها در خاک ایجاد می شود.

دلایل اصلی جلوگیری از جوانه زنی بذر:

• مقاومت پوست در برابر آب، به دلیل وجود لایه ای از سلول های دیواره ضخیم در آن، یک کوتیکول (یک فیلم مومی ضد آب)؛
• وجود موادی در پریکارپ که جوانه زنی را مهار می کنند.
• توسعه نیافتگی جنین؛
• مکانیسم فیزیولوژیکی مهار جوانه زنی

زمان کاشت و عمق کاشت

عمق کاشت بذرها به اندازه آنها بستگی دارد. هر چه بذرها بزرگتر باشند، عمیق تر کاشته می شوند. دانه های درشت دارای مواد مغذی ذخیره بیشتری هستند و برای رشد و نمو نهال ها کافی است در حالی که از اعماق زیاد نفوذ می کنند.

بذرهای کوچک در عمق - تا 2 سانتی متر، متوسط ​​- از 2 تا 4 سانتی متر و دانه های بزرگ - از 4 تا 6 سانتی متر کاشته می شوند.

عمق قرارگیری بذر نیز به خواص خاک بستگی دارد. بذرها در خاک های شنی عمیق تر از خاک های رسی کاشته می شوند. لایه های بالایی خاک های شنی سست به سرعت خشک می شوند و در صورت کاشت کم عمق، بذرها رطوبت کافی دریافت نمی کنند. در خاک های رسی متراکم، رطوبت کافی در لایه های بالایی وجود دارد، اما هوای کمی در لایه های پایین وجود دارد. هنگامی که در عمق کاشته می شود، دانه ها خفه می شوند زیرا اکسیژن ندارند.