Споровые растения – это растения, которые размножаются и распространяются спорами. Все споровые растения делятся на высшие и низшие. К низшим споровым растениям относятся водоросли, а к высшим – мхи, плауны, хвощи и папоротники.
Размножение водорослей
Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается с помощью вегетативного, бесполого и полового размножений.
Вегетативное размножение у многоклеточных водорослей происходит несколькими способами, в том числе при механическом разрушении слоевища на части (волнами, течением, в результате погрызов животными) или вследствие процессов, которые приводят к распаду нитей на многоклеточные или одноклеточные части.
Бесполое размножение водорослей происходит с помощью спор или зооспор (спор со жгутиками). Для некоторых водорослей, например хлореллы, характерно только бесполое размножение.
При этом внутри клетки образуются неподвижные споры, по строению очень похожие на материнскую клетку. После разрыва оболочки споры выходят во внешнюю среду и растут.
Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём.
Способы полового размножения у водорослей очень разнообразны. Рассмотрим размножение одноклеточных водорослей на примере известной вам хламидомонады.
При благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом. Перед делением она перестаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке в результате деления образуются 2, 4 или 8 зооспор.
Они выходят из материнской клетки и вырастают до размеров взрослой хламидомонады.
При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) хламидомонада начинает размножаться половым путём.
В этом случае внутри хламидомонады возникают половые клетки — гаметы, каждая с двумя жгутиками.
Гаметы разных хламидомонад выходят в воду, сближаются и соединяются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой. После периода покоя на дне водоёма зигота делится и даёт 4 новые особи.
Размножение многоклеточных водорослей рассмотрим на примере улотрикса. Как и другие водоросли, улотрикс размножается бесполым и половым путями.
В благоприятных условиях в тёплое время года улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка, кроме той, с помощью которой нить прикрепляется, может разделиться на 2 или 4 зооспоры.
Они выходят в воду, плавают, прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся. Так образуются новые талломы водоросли.
Когда наступает неблагоприятный период, улотрикс переходит к половому размножению. При этом в клетках многоклеточного слоевища возникают гаметы. Поэтому многоклеточный таллом является гаметофитом (половым поколением) — водорослью, производящей гаметы. В воде гаметы сближаются и сливаются, образуя зиготу.
Обычно сливаются гаметы, возникшие в клетках нитей разных водорослей. Зигота покрывается толстой оболочкой, формирует ножку и превращается в одноклеточный таллом — спорофит (бесполое поколение). Спорофитом эта водоросль называется потому, что образует подвижные или неподвижные споры.
Эти споры развиваются в новые многоклеточные талломы улотрикса.
Таким образом, для пресноводного улотрикса характерно чередование поколений — многоклеточного гаметофита и одноклеточного спорофита. При смене условий окружающей среды способы размножения улотрикса сменяют друг друга.
Размножение мхов
У мхов чётко выражено чередование бесполого и полового поколений. Характерной особенностью всех мхов является преобладание в жизненном цикле полового поколения над бесполым. Размножение мхов рассмотрим на примере кукушкина льна. Само растение мха, которое мы видим — это гаметофит (половое поколение).
Кукушкин лён — двудомное растение. Органы полового размножения у него развиваются на верхушках мужских и женских растений.
На верхушке мужского растения образуются органы полового размножения, в которых развивается большое количество сперматозоидов, которые имеют по два жгутика.
На верхушке женского растения закладываются женские половые органы, в которых располагается неподвижная яйцеклетка.
Во время дождя или при обильной росе сперматозоиды передвигаются в воде, которая покрывает мхи, и попадают к яйцеклетке. В результате слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота.
Из зиготы, благодаря её делению, через некоторое время на гаметофите начинает развиваться коробочка на ножке. Это спорофит — бесполое поколение мха. Он развивается за счёт гаметофита — материнского растения, от которого получает воду и питательные вещества.
В коробочке созревают споры. При созревании спор коробочка вскрывается и споры рассеиваются. Они разносятся ветром, попадают на влажную почву и прорастают. При прорастании спор вначале образуются тонкие ветвящиеся нити зелёного цвета — предростки.
На них через некоторое время возникают почки. Из почек вырастают новые растения гаметофита кукушкина льна. Так завершается жизненный цикл этого растения.
Размножение плаунов
Особенности размножения плаунов рассмотрим на примере плауна булавовидного. В жизненном цикле плаунов, в отличие от мхов, спорофит (бесполое поколение) преобладает над гаметофитом. Спорофит — это зелёное растение плауна, которое мы можем увидеть в лесу.
На нём образуются спороносные колоски. Они состоят из вытянутой оси, на которой расположены особые спороносные листочки. На их верхней стороне развиваются спорангии. Внутри спорангиев образуется большое количество одинаковых спор. При созревании споры высыпаются из спорангия и попадают в почву.
В почве споры прорастают. Из них формируются гаметофиты — половое поколение плаунов. Гаметофит у плаунов называется заростком. Он бесцветный, лишён хлорофилла. Для нормального развития заростка необходимо, чтобы в него проникли гифы гриба и сформировался симбиоз.
Только после этого гаметофит будет нормально развиваться дальше.
Заростки существуют независимо от спорофита. Развиваются они медленно. Через 6—15 лет после прорастания споры на заростке формируются мужские и женские органы полового размножения, в которых образуется большое количество сперматозоидов и яйцеклетка.
Для того чтобы сперматозоиды смогли доплыть до яйцеклетки и оплодотворить её, необходимо наличие воды. После оплодотворения развивается зигота. Из зиготы образуется новое растение спорофита. Вначале оно использует те питательные вещества, которые были накоплены в заростке.
Но после того как у молодого растения сформируются зелёные листья и корни, оно переходит к самостоятельному существованию. Так завершается жизненный цикл плауна булавовидного.
Размножение хвощей
Размножение хвощей сходно с размножением плаунов. Растения хвоща, которые мы можем видеть в поле, в лесу или у водоёма, — это спорофиты. Они образуют в спороносных колосках большое количество спор, из которых вырастают зелёные надземные заростки гаметофитов.
На заростках формируются такие же, как у плаунов, органы полового размножения. Оплодотворение, как и у всех споровых растений, происходит только при наличии воды и заканчивается образованием зиготы. Из образовавшейся зиготы сразу же начинает формироваться молодое растение бесполого поколения — спорофит.
Так завершается жизненный цикл хвощей.
Размножение папоротников
Размножение папоротников рассмотрим на примере щитовника мужского. У папоротников, так же как и у плаунов и хвощей, в жизненном цикле преобладает спорофит — листостебельное растение. На нижней стороне листьев папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры.
Споры в сухую погоду высыпаются и разносятся ветром. Попав на влажную почву, спора прорастает и образует гаметофит — половое поколение щитовника. Гаметофит у папоротников, также как у плаунов и хвощей, называется заросток. Заросток щитовника существует независимо от спорофита. Он представляет собой небольшую зелёную пластинку сердцевидной формы.
Заросток прикрепляется к почве с помощью ризоидов. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш — молодое растение спорофита.
Так завершается жизненный цикл щитовника мужского.
Источник: https://videouroki.net/video/36-razmnozhieniie-sporovykh-rastienii.html
10. Гаметогенез и развитие растений
10. Гаметогенез и развитие растений
Мейоз в жизненном цикле растений. У растений гаметогенез и размножение протекают иначе, чем у животных. Процесс мейоза происходит у них не на стадии образования гамет, а на стадии образования спор. Кроме того, у растений наблюдается чередование поколений с диплоидным (2n) и гаплоидным (n) набором хромосом.
Поколение с гаплоидным набором хромосом называется гаметофитом. На гаметофите образуются гаметы в процессе митоза. Поколение с диплоидным набором хромосом называется спорофитом, и на нем образуются споры в процессе мейоза. Гаметофит развивается из гаплоидных спор, а спорофит — из диплоидной зиготы, образующейся в результате оплодотворения.
Смена поколений идет по схеме: зигота (2n) —> спорофит (2n) —> мейоз —> споры (n) —> гаметофит (n) —> митоз —> гаметы (n) —>оплодотворение —> зигота (2n)
В цикле развития мейоз всегда происходит один раз. В зависимости от периода жизни спорофита и гаметофита взрослое растение может быть гаплоидным или диплоидным.
Размножение и развитие зеленых водорослей
У низших растений преобладающим поколением является гаметофит. Он размножается бесполым путем, образуя клетки, из которых развиваются взрослые особи. В определенный период на гаметофите образуются гаметы, разные или одинаковые по величине.
После слияния гамет образуется зигота, которая сразу же делится мейозом и образует споры, дающие начало новым гаметофитам. Таким образом, в жизненном цикле зеленых водорослей диплоидное поколение представлено только одной клеткой — зиготой.
Размножение и развитие высших споровых растений
У мхов, папоротников, плаунов и хвощей размножение происходит спорами.
У мхов взрослым растением является гаметофит (n) — половое поколение, которое развивается при прорастании споры (рис. 19).
Рис. 19. Схема образования (А) и развития (Б) зародышевого мешка: 1 — антиподы; 2 — два центральных ядра; 3 — синергиды; 4 — яйцеклетка
Это листостебельное растение, на побегах которого развиваются органы полового размножения — антеридии (мужские органы) и архегонии (женские органы). В антеридиях в процессе митоза образуются сперматозоиды, а в архегониях — яйцеклетка (как правило, одна).
При наличии воды сперматозоиды проникают в архегонии и оплодотворяют яйцеклетку, при этом образуется зигота (2n). Из зиготы на гаметофите развивается спорофит (2n) в виде коробочки на ножке — спорогона. Спорофит не способен к самостоятельному существованию и питается за счет питательных веществ гаметофита.
В спорангиях (коробочке) в результате мейоза образуются споры. Споры после созревания высыпаются и во влажной среде прорастают, давая начало новым гаметофитам.
Схема жизненного цикла мхов
У папоротников, плаунов и хвощей, наоборот, взрослым растением является спорофит, на котором в специальных органах — спорангиях в результате мейоза образуются споры (n). Споры после созревания высыпаются и прорастают (рис. 20).
Рис. 20. Схема образования (А) и развития (Б) пыльцевого зерна: 1 — вегетативная клетка; 2 — генеративная клетка
При прорастании споры развивается половое поколение — гаметофит, который представлен небольшим заростком и существует очень недолго. На заростке развиваются органы полового размножения — антеридии и архегонии, в которых в результате митоза развиваются гаметы. В антеридиях образуются сперматозоиды, а в архегониях созревает яйцеклетка.
Схема жизненного цикла папоротников
При наличии капельно-жидкой влаги сперматозоиды проникают в архегонии и оплодотворяют яйцеклетку, при этом образуется зигота. Из зиготы развивается зародыш, а далее молодое растение — спорофит.
Размножение и развитие семенных растений
У семенных растений размножение происходит семенами. Преобладающим поколением является спорофит, а гаметофит сильно редуцирован, развивается в спорофите и представлен лишь несколькими клетками.
Схема жизненного цикла голосеменных (на примере сосны)
Процесс развития семенных растений рассмотрим более подробно на примере цветковых растений. Взрослое растение имеет диплоидный набор хромосом и является спорофитом. Оно развивается из семени.
Репродуктивным органом является цветок. В цветке образуются женский орган — пестик и мужской — тычинки.
В завязи пестика в семязачатках из спорогенной ткани в результате мейоза образуются 4 споры (n), причем одна из них, крупная — мегаспора развивается в женский заросток — гаметофит; три другие, более мелкие, отмирают.
Мегаспора трижды делится митозом, и образуется восьмиядерный зародышевый мешок. Восемь ядер распределяются следующим образом.
Ближнее к пыльцевходу крупное ядро — яйцеклетка, рядом два ядра помельче — две сопутствующие клетки — синергиды. На противоположном полюсе мешка располагаются три ядра — антиподы, а в центре располагаются два центральных ядра.
Все ядра гаплоидные. Таким образом, женский гаметофит представлен восьмиядерным зародышевым мешком.
В тычинках, в пыльцевых мешках из ткани микроспорангия в результате мейоза образуется много мелких микроспор (n). Все споры развиваются и дают начало мужскому заростку — гаметофиту.
Спора делится митозом и образует вегетативную и генеративную клетки. Ядро генеративной клетки делится еще раз, и образуется два спермия. Вегетативная и генеративная клетки покрываются оболочкой, образуется пыльцевое зерно.
Таким образом, мужской гаметофит представлен двумя клетками.
При попадании пыльцы на рыльце пестика вегетативная клетка начинает прорастать, образуя пыльцевую трубку и продвигая генеративную клетку к пыльцевходу. Два спермия через пыльцевход проникают в зародышевый мешок.
Один спермий сливается с яйцеклеткой, и образуется зигота (2n), из которой развивается зародыш семени.
Другой спермий сливается с двумя ядрами центральной клетки, в результате чего образуется эндосперм (3n) семени, в котором запасаются питательные вещества.
Схема жизненного цикла покрытосеменных растений
Этот процесс называется двойным оплодотворением. Он был открыт русским ученым С. П. Навашиным. В результате двойного оплодотворения в семязачатке образуется семя, а из покрова семязачатка — семенная кожура. Вокруг семени из завязи и других частей цветка образуется плод (рис. 21).
Рис. 21. Схема двойного оплодотворения цветковых растений: 1 — пыльца; 2 — пыльцевая трубка вегетативной клетки; 3 — два спермия; 4 — яйцеклетка; 5 — два центральных ядра; 6 — семязачаток; 7 — эндосперм семени; 8 — зародыш; 9 — кожура семени из покрова семязачатка
У растений, при переходе от низших к высшим, наблюдается постепенное увеличение срока жизни спорофита. Начиная с папоротникообразных, у всех растений взрослый организм представлен спорофитом, а гаметофит претерпевает постепенно редукцию до одной или нескольких клеток.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем заключается особенность жизненного цикла растений по сравнению с животными?
2. Как происходит чередование поколений у растений?
3. Что такое гаметофит и спорофит? В чем их отличие?
4. Какое поколение является господствующим у водорослей и мхов, папоротникообразных и семенных растений?
5. Как изменяется гаметофит от низших растений к высшим?
6. В чем их сходство и отличие гаметофита цветковых растений и мхов?
7. Какой процесс называется двойным оплодотворением? В чем его особенность?
Следующая глава
Источник: https://bio.wikireading.ru/2325
Типы размножения — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс)
Размножение — одно из обязательных свойств любого живого организма. Размножение заключается в увеличении числа особей.
У растений различают бесполое и половое размножение.
В процессе бесполого размножения участвует один родительский организм, который производит двух или более потомков. Потомки идентичны между собой и родительскому организму.
Бесполое размножение подразделяют на собственно бесполое (спорообразование) и вегетативное.
1. Собственно бесполое размножение (спорообразование).
Спорами размножаются одноклеточные и многоклеточные водоросли, мхи, папоротники, хвощи и плауны.
Спора — специализированная клетка. Она отделяется от материнского растения и, попав в благоприятные условия, прорастает, образуя новое растение. Одно растение может образовать тысячи и миллионы спор, из которых лишь некоторые прорастут и дадут новые поколения растений.
На нижней стороне листьев папоротника можно видеть спорангии со спорами.
2. Вегетативное размножение — размножение при помощи вегетативных частей растения: стеблей, корней, листьев, луковиц, клубней и т. д. Новая особь наследует все признаки и свойства материнского организма.
 Клубни картофеля |
 На листьях каланхоэ развиваются молодые растения |
 Земляника размножается при помощи усов |
 Лилейник размножается делением куста |
В процессе полового размножения новый организм образуется в результате слияния половых клеток (гамет).
Различают мужские гаметы (сперматозоиды — подвижные и спермии — неподвижные) и женские гаметы (яйцеклетки).Процесс слияния мужской и женской гамет получил название оплодотворение.
После слияния гамет образуется зигота (от греческого слова «зиготос» — соединённый вместе).
Из зиготы развивается зародыш будущего растения, который несёт признаки обоих родителей.
Цветок — репродуктивный орган цветкового растения. В цветках формируются половые клетки. После опыления и оплодотворения из цветка образуются плоды с семенами.
При половом размножении новый организм образуется в результате слияния половых клеток (мужской и женской гамет), каждая из которых имеет свои наследственные признаки, их передают хромосомы, находящиеся в ядрах клеток. В результате перекомбинации признаков у растения могут появиться новые свойства, которые помогут ему лучше приспособиться к окружающей среде.
У многих водорослей и всех высших растений происходит закономерная смена бесполого размножения половым.
Источники:
Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.
Источник: https://www.yaklass.ru/p/biologia/bakterii-griby-rasteniya/protcessy-zhiznedeiatelnosti-rastenii-14968/razmnozhenie-rastenii-13861/re-6f9a8ed2-7ad9-4baf-bee2-7f5b8a0b1858
Способы размножения растений
Размножение цветковых растений является воспроизведением разновидностями себе равных. Оно дает возможность поддерживать преемственность между различными поколениями и поддерживать количество популяций на каком-то определенном уровне.
Способы размножения растений
Вы, конечно же, видели идеальный газон в кино, на аллее, а возможно, и на соседской лужайке.
Те, кто хоть раз пытался вырастить зеленую площадку у себя на участке, без сомнений скажут, что это огромный труд. Газон требует тщательной посадки, ухода, удобрения, полива.
Однако так думают только неопытные садоводы, профессионалы давно знают про инновационное средство — жидкий газон AquaGrazz.
Читать далее>>
Рассмотрим основные способы размножения растений.
Вегетативное размножение растений
Вегетативное размножение растений, сравнивая с таким способом размножения, как бесполое, возможно с помощью стеблей, листочков, почек и так далее. Вегетативное размножение растений должно осуществляться в благоприятных условиях: как и бесполое размножение.
Рассмотрим в таблице ниже, какой вегетативный орган использовать для размножения некоторых культур:
| Вегетативный орган | Способ вегетативного размножения | Культуры |
| Корень | Корневые отпрыски или черенки | Малина, шиповник, одуванчик, ива и так далее |
| Лист | Листовые черенки | Бегония, колеус, глоксиния и так далее |
Бесполое
Бесполое размножение производится посредством спор. Спора является специализированной клеткой, которая прорастает без объединения с иными клетками. Они могут являться диплоидными и гаплоидными.
Бесполое размножение возможно посредством жгутиков для передвижения. Бесполое может распространяться посредством ветров.
Бесполое распространение – это самый распространенный способ размножения комнатных растений.
Размножение комнатных растений
Половое
Половое размножение растений имеет отношение к объединению особых половых клеток, которые называют гаметами. Гаметы бывают одинаковые и различные в морфологическом состоянии. Изогамия является слиянием одних и тех же гамет; гетерогамия является слиянием различных по габариту гамет. Для определенных групп растительности свойственно чередование поколений.
Виды размножения растений
Существуют следующие виды размножения растений:
Размножение делением
Этот способ очень известный и в то же время довольно надежный. Размножаются посредством деления кустистых корней посадки, которые могут вырастать от корневых побегов из спящих почек.
Деление куста
Для деления кустов потребуется нож, с помощью которого можно аккуратным образом разделить кустик на нужное число, однако, на каждой части должно быть не меньше 3 побегов либо почек.
Затем все части нужно рассадить по емкостям и обеспечить необходимые для новых посадок условия роста.
К тому же в некоторых случаях, чтобы получились новые корневые побеги, перед вегетационным периодом куст нужно подрезать, при этом нужно оставлять побеги лишь в центральной части растения. К концу летнего периода вырастают новые побеги, которые можно использовать для размножения.
Черенкование растений
Образование дочерней луковицы
Размножение комнатных растений также можно проводить с помощью еще одного способа деления кустов, только его отличие его в том, что он не является естественным вариантом размножения посадок.
Черенкование
Размножение с помощью черенков состоит в том, чтобы срезать со взрослых растений его черенков для укоренения и дальнейшего выращивания новых экземпляров растений — точной копии материнского. Исходя из того, какая часть растения применяется для черенкования, черенки бывают корневыми, стеблевыми и листовыми. Луковичные растения тоже можно так размножать.
Рассмотрим основные разновидности черенкования:
Это хороший способ размножения для комнатных растений, в основном образующих новые побеги по бокам, которые произрастают у корней. Смысл метода заключается в том, что корневище растения делится на части, длина которых по 10 сантиметров.
Области срезов обмакиваем древесным углем. Потом черенки нужно посадить в грунт в заранее изготовленные бороздки с маленьким уклоном вниз, при этом на основание необходимо нанести немного речного песка.
Потом бороздки нужно засыпать песком, смешанным с грунтом.
Таким образом, выходит, что около корней располагается маленькая прослойка песка, которая облегчает адаптацию посадок. К тому же расстояние от корней до грунта не должно быть более трех сантиметров.
Их можно получить посредством срезания маленьких стеблей растений, которые могут быть зелеными, полуодревесневшими и одревесневшими.
Зеленые черенки представляют собой новые побеги растения с зелеными стебельками, в основном у них точка роста и около 4 выросших листочков. Исходя из числа последних, рост побега может быть разным.
Применять данный метод лучше весной или в начале лета, когда растение активно развивается. Для этого нужно срезать верхнюю часть побегов, которые имеют вышеупомянутые особенности.
У различных растений период укоренения различный.
Зеленые чернки
Размножение с помощью отводок
Метод отводок состоит в том, что новые посадки вырастают посредством укоренения побегов при их развитии.
Воздушные отводки являются довольно эффективным методом увеличения числа посадок. Размножение таким способом подходит не для всех видов посадок. В основном его используют тогда, когда длина посадки оказывается достаточно большой.
Вначале нужно определить длину будущей посадки и подобрать соответствующий участок на стебле, освободить его от листочков и сделать пару надрезов около стебля в освобожденной территории. Затем на участке надреза нужно наложить мох либо почву для укоренения.
Интересным вариантом является пленка, которой покрывают пластиковый горшок. В центральной части его основания необходимо сделать дырки, равные диаметру стеблей, а потом распилить его на две части, таким образом, чтобы область распила имела место между дырками. Потом две части емкости нужно объединить на растении, таким образом, чтобы стебель был в этой дырке, и закрепить его.
Обернуть с помощью мха область стебля, поместить в емкость, куда засыпаем легкий грунт. После всех вышеперечисленных моментов грунт постоянно нужно увлажнять, а когда побег начнет давать корни, стебель материнской посадки нужно обрезать под основанием горшка, а новую посадку пересадить в другую емкость для дальнейшего выращивания.
Таким образом, можно размножать следующие растения: фикус, жасмин и драцену.
С. Диана
Источник: https://Rozarii.ru/sad-i-ogorod/sposoby-razmnozheniya-rastenij.html
Оплодотворение растений
Оплодотворение растений
Не всякая пыльца, попавшая на рыльце пестика, прорастает и достигает завязи, то есть опыление далеко не всегда сопровождается оплодотворением. Чтобы оно произошло, необходимы соответствующие условия. Одним из этих условий является зрелость рыльца. В этом случае сосочки рыльца выделяют сладкий сок, который способствует не только прилипанию пыльцы, но и является той средой, на которой прорастает пыльца. Если концентрация сока, выделяемого рыльцем, приблизительно равна концентрации содержимого пыльцевого зерна (изотонические растворы), то прорастание идет нормально. Если концентрация сока на рыльце будет выше (гипертонический раствор), то возможен плазмолиз внутри пыльцевого зерна или, если и будет рост, то очень медленный. И, наконец, если концентрация сока на рыльце будет ниже, чем концентрация содержимого пыльцевого зерна, то последнее, имея высокий тургор, еще больше повысит его и лопнет.
На свойства семян большое влияние оказывает возраст пыльцы и пестика, количество пыльцы, попадающей на рыльце пестика, и ряд других условий.
Все эти факторы пока мало учитывают в практике семеноводства и селекции, но они оказывают определенное влияние на потомство.
Например, стареющие цветки пшеницы дают семена с преобладанием отцовских признаков, а у гороха, наоборот, из первых цветков развиваются семена с отцовскими признаками, а из всех последующих – семена, все больше наследующие материнские свойства.
Оплодотворение наиболее благоприятно протекает у молодых завязей при наличии большого количества пыльцы.
Установлено также, что как чрезмерная сухость воздуха, так и дождь вызывают полную гибель пыльцы, и поэтому суховей и затяжной дождь в период цветения снижают урожай. Высокие и низкие температуры также не благоприятствуют оплодотворению. Нормальное оплодотворение протекает только при условии правильного питания материнского растения и его нормального развития.
Например, по данным Рида, цинк оказывает большое влияние на оплодотворение и образование семян у гороха, фасоли, сорго и других культур. При выращивании на питательном растворе без цинка семена не завязываются, при концентрации цинка 0,00002 г на 1 л развиваются маленькие бобы, но без семян, а при концентрации 0,0001 г на 1 л образуются и семена.
Успешное оплодотворение возможно только в том случае, если растение находится в здоровом состоянии, так как всякая болезнь снижает завязывание семян.
Для нормального оплодотворения необходимо такое количество пыльцы, которое с избытком превышало бы потребность семяпочки. Опытами И. Н.
Голубинского показано, что на искусственной среде прорастание и рост пыльцевых трубок усиливаются при повышенной густоте посева пыльцы.
Аналогичное явление происходит и на рыльце пестика: чем больше пыльцы, тем лучше условия для прорастания пыльцевых трубок.
Попадающая на рыльце пыльца разнокачественна не только генетически, но и физиологически. Это обусловливает разную реакцию материнского растения и ведет в одном случае к образованию семени с высокой жизненностью, а в другом – со слабой, которая может вызвать гибель семени еще в фазе эмбрионального развития, что часто и наблюдается у гречихи.
Физиологическая несовместимость пыльцы и рылец связана с другим явлением – избирательностью оплодотворения.
Как правило, пыльца чужого сорта лучше избирается при оплодотворении, чем пыльца своего сорта и, тем более своего растения.
Поэтому чужая пыльца, даже если по количеству она во много раз уступает пыльце своего сорта, обладает весьма значительным оплодотворяющим эффектом, что и отмечено во многих работах по гибридизации.
О влиянии пыльцы некоторых сортов гречихи на урожайность материнского растения говорят следующие данные (табл. 1).
- Таблица 1
- Урожайность гречихи сорта Богатырь при опылении ее пыльцой разных сортов
| Сорт-опылитель | Урожай зерна в среднем на одно растение, % | Эффект опыления, % |
| Богатырь | 100,0 (4,1 г) | контроль |
| Днепровская | 148,1 | +48,1 |
| Большевик | 141,6 | +41,6 |
| Славянка | 127,5 | +27,5 |
| Красноуфимская 216 | 97,0 | –3,0 |
| Ликово-Долинская | 69,0 | –31,0 |
Разница в урожае при опылении пыльцой разных сортов в полевом опыте достигала 5,2 ц с 1 га. Следовательно, правильный подбор сортов-опылителей культур-перекрестников обещает значительное повышение урожайности.
Удачно подобранный опылитель способствует получению высококачественного зерна (повышаются крупность зерна, жизненность, сила роста и улучшаются другие показатели). Эти факты нужно учитывать при организации семеноводства.
В процессах оплодотворения в полной мере проявляется избирательность. Селекционная практика установила, что при опылении недостаточным количеством пыльцы снижается оплодотворяемость и ухудшается качество семян.
И более того, установлено, что при опылении пшеницы, хлопчатника, тыквы и других растений ограниченным количеством пыльцы образуются новые биотипы растений.
Эти факторы требуют детального анализа, ибо в условиях, неблагоприятных для опыления, подобные явления могут быть и в семеноводческих посевах.
Изучение опыления в естественных условиях показало, что на рыльце всегда попадает смесь разной пыльцы – своего сорта, вида, чужих видов, и семейств. При этом некоторые сочетания видов пыльцы благоприятствуют оплодотворению, а некоторые могут ослабить потомство или даже сделают невозможным сам акт оплодотворения. Эти факты также заслуживают внимания в семеноводческой практике.
Из большого числа пыльцевых трубок, которые прорастают на рыльце, взаимодействуя между собой, тканями рыльца и столбика, в зародышевый мешок может войти только несколько, а чаще – одна. В зародышевом мешке цветков свеклы, гречихи и других растений было обнаружено по 2 пыльцевых трубки, а у подсолнечника даже более шести.
Однако и в этих случаях непосредственно в оплодотворении участвовала только одна пыльцевая трубка, а овальные принимали косвенное участие – содержимое пыльцевых трубок стимулировало физиологическую активность полового процесса.
В последнее время все чаще появляются сведения о «двухотцовости» в процессе оплодотворения, что говорит о возможности активного включения в половой процесс не одной пыльцевой трубки, а двух.
Пыльцевые зерна, попадая на рыльце пестика, прорастают. При этом через отверстие в экзине пыльцевого зерна выпячивается внутренняя оболочка – интина, которая, растягиваясь, образует оболочку пыльцевой трубки.
В эту трубку переходит все содержимое пыльцевого зерна: вегетативное ядро, оба спермия (а иногда генеративная клетка, если процесс деления не прошел) и цитоплазма. В последней имеются запасные питательные вещества, которые служат источником энергии для растущей пыльцевой трубки. Кроме того, питательные вещества поступают из материнских тканей.
Благодаря активным ферментативным процессам, происходящим в пыльцевой трубке, последняя растет очень энергично и в ней поддерживается сильный тургор.
Сам процесс роста и продвижения пыльцевой трубки по тканям столбика протекает по-разному: у одних растений трубка раздвигает клетки рыльца, а затем столбика, а у других она движется по специальному каналу, который тянется от рыльца до самой завязи.
В конечном итоге пыльцевая трубка попадает в полость завязи, продолжает расти по направлению к пыльцевходу (микропиле) семяпочки и достигает верхушки зародышевого мешка (порогамия), хотя у некоторых растений возможно проникновение трубки и со стороны халазы.
При соприкосновении пыльцевой трубки с верхушкой зародышевого мешка и под ее давлением одна из синергид лопается, и ее содержимое изливается в зародышевый мешок.
При этом давление в зародышевом мешке падает, кончик пыльцевой трубки, который был под значительным внутренним давлением, также лопается, и содержимое трубки выливается внутрь зародышевого мешка на место лопнувшей синергиды.
В дальнейшем цитоплазма и вегетативное ядро разрушаются и всасываются окружающими клетками зародышевого мешка, оказывая влияние на биохимизм дальнейшего процесса. Поэтому указанные части пыльцевого зерна, хотя они, видимо, и не участвуют в дальнейшем процессе оплодотворения, иногда оказывают значительное влияние на дальнейшее потомство.
Освобождающиеся спермии принимают участие в дальнейшем процессе оплодотворения: один из них внедряется внутрь яйцеклетки и сливается с ее ядром (рис. 1), а второй сливается с ядром центральной клетки зародышевого мешка, происходит так называемое двойное оплодотворение, свойственное всем покрытосемянным растениям. Открытие двойного оплодотворения сделано в 1898–1900 гг. С. Г. Навашиным.
После слияния двух гаплоидных гамет начинается развитие зародыша, то есть нового организма, следующего поколения. С этого момента начинается образование семени, и дальнейшее его развитие является предметом изучения семеноведения.
Из оплодотворенной яйцеклетки развивается собственно зародыш, а из оплодотворенной центральной клетки зародышевого мешка – особая ткань, так называемый вторичный эндосперм, который присущ только покрытосемянным растениям.
Он образуется в результате слияния трех ядер – двух женских и одного мужского, и потому ядро получается триплоидным.
Рис. 1.
Двойное оплодотворение (продольный разрез зародышевого мешка кукурузы): А – в зародышевый мешок проникла пыльцевая трубка; Б – двойное оплодотворение; В – начало развития зародыша и эндосперма: 1 – яйцеклетка; 2 – синергида; 3 – полярные ядра; 4 – антиподы; 5 – микропиле; 6 – генеративные ядра (спермии); 7 – ядро пыльцевой трубки; 8 – пыльцевая трубка; 9 – клетки эндосперма
Вторичным эндосперм называется потому, что он возникает после оплодотворения в отличие от голосемянных, где эндосперм развивается из особой ткани без оплодотворения и называется там первичным.
Многие исследователи показали, что чужая пыльца (пыльца других видов), попадая на рыльце, часто оказывает существенное влияние на потомство. В этих случаях пыльцевая трубка также растет, но не сливается с яйцеклеткой, а содержимое ее изливается внутрь зародышевого мешка.
Если содержимое чужеродной пыльцевой трубки очень далеко по своему химическому составу от содержимого пыльцевой трубки данного вида, то может возникнуть физиологическая несовместимость, которая вызовет омертвение зародышевого мешка, чаще же такая трубка не может развиваться на рыльце и погибает сама.
Если же в содержимом чужой трубки нет вредных веществ, то они включаются в общий обмен веществ внутри семяпочки и оказывают значительное влияние на формирование наследственных свойств семян.
- В процессе оплодотворения можно выделить три фазы:
- 1) прогамную, которая начинается с момента взаимодействия пыльцы, тканей рыльца и продолжается в тканях столбика и завязи до подхода пыльцевых трубок к семяпочкам;
- 2) гамогенеза – период взаимодействия пыльцевых трубок с тканями семяпочки (включая и двойное оплодотворение);
- 3) постгамную – период развития зародыша и всего семени, в котором еще продолжается взаимодействие с имеющимися в завязи пыльцевыми трубками и их содержимым.
- Четкое представление о процессах, происходящих в каждой из названных фаз оплодотворения, позволяет глубже понимать процесс формирования биологических свойств развивающегося семени.
Источник: https://www.agrodialog.com.ua/oplodotvorenie-rastenij.html
Размножение семенами и спорами
Размножение семенами — это половое размножение, при котором происходит «перетасовка» генного материала, что имеет большое значение для селекции и позволяет вывести растения с желаемыми признаками.
Несмотря на таящиеся в таком размножении возможности, в комнатном декоративном цветоводстве к нему прибегают редко (только в тех случаях, когда не удается вегетативное размножение), так как оно достаточно хлопотное: у семян многих декоративных растений очень низкая всхожесть, которая может составлять всего 2 —3 %. Зато растения открытого грунта, в первую очередь, однолетники размножаются чаще всего именно так.
Растения могут иметь самые разнообразные по форме и размеру семена, что обусловливает многие особенности работы с ними. Не одинаковы и сроки их высевания: для одних видов семена высевают сразу по достижении созревания, другие — весной или осенью.
Некоторые требуют особой предварительной обработки — предпосевной подготовки.
Наиболее часто ее приходится проводить, как ни странно, не для полных экзотов: семена растений из широт, близких к умеренным (те же сухие субтропики), зимой пребывают в состоянии покоя и часто защищены оболочкой, которую для лучшего прорастания надо удалить. Это действие называется скарификацией.
- Скарификацию можно производить трением (для этого используется наждачная бумага), «хирургическим путем» — при помощи скальпеля, семена многих бобовых (например, софоры) обливают кипятком.
- Другим приемом предпосевной обработки семян является стратификация, при которой искусственно изменяют условия покоя: семена перемешивают с влажным песком или иным субстратом и выдерживают около месяца (в зависимости от особенностей вида) при постоянной температуре ненамного выше нуля (около 5 °С).
- Семена таких растений высевают весной.
- Семена большинства видов с крупными семенами высевают осенью, предварительно протравив или обеззаразив любым доступным способом.
Семена тропических растений, как правило, быстро теряют всхожесть, их надо высевать сразу после дозревания. Во всех случаях обеззараживание желательно, так как возбудители болезней и вредители легко могут погубить только что проросшее растение.
Существуют разные приемы обеззараживания семян. Наиболее простой и быстрый — это термическое обеззараживание, при котором семена замачивают в очень теплой воде (около 50 °С) в течение часа. Химическое обеззараживание называется протравливанием.
Для него используют различные химические вещества от всем известной марганцовки (марганцовокислого калия), сурика, серы до многих специальных протравителей, ассортимент которых сегодня очень богат и разнообразен (способы их применения указаны на упаковках).
Для растений, высеваемых в открытый грунт, химическое обеззараживание — более надежный способ, так как оно помогает защитить растения еще и от насекомых, а создать условия, полностью отвечающие санитарным требованиям, там просто невозможно.
Лучше всего высевать семена в ящики или кюветы, а для видов с мелкими семенами — в горшки, которые, во-первых, можно предварительно продезинфицировать моющими средствами, а во-вторых, легко передвигать, регулируя таким образом дозировку освещенности. Грунт в них должен быть достаточно плодородным.
Чаще всего используется землесмесь из перегнойной и дерновой земли с добавлением песка; но требования разных видов к почве неодинаковы: для тропических лучше брать смесь торфяной земли с песком, для некоторых древесных и кустарниковых видов подходящим будет субстрат из опилок и так далее.
Во всех случаях на дно емкости желательно уложить дренажный слой из гравия или другого инертного крупнозернистого материала, так как закисание почвы для прорастающих семян губительно.
Крупные семена заделывают в землю на глубину не более тройной толщины самих семян, мелкие высевают по поверхности без заделки. Неплохо, если сверху прикрыть их мульчей из мелкого песка или опилок. Мульчирование уменьшает пересыхание грунта и предотвращает образование на нем корки. Мелкие семена можно просто закрыть листом бумаги.
После размещения семян в грунте емкость закрывают полиэтиленом и помещают в темное место. На открытом грунте с теми же целями выставляются щиты или насыпают более толстый слой мульчи. Затенение надо поддерживать до появления всходов, но и молодые растения нельзя выставлять под открытые солнечные лучи. Исключение — семена кактусов, они могут прорастать и на свету.
Молодые проростки очень нежные, поэтому особо важно соблюдать для них правильный режим поливов (влажность должна поддерживаться равномерной и постоянной) и поливать их осторожно, чтобы струи воды не смывали мелкие семена и не изменяли глубину заделки средних. Полезным окажется устройство для постоянного увлажнения, можно использовать и опрыскиватель. Если семена проращиваются в горшке, удобным способом окажется увлажнение через поддон.
Не менее важно соблюдать и правильный температурный режим. Для субтропических видов достаточно комнатной температуры, для тропических видов она должна быть выше: 25—28 °С. Неправильно, что для семян всех растений чем выше температура, тем лучше. Важнее поддерживать ее постоянство.
Если всходы взошли густо или расположены слишком близко друг к другу, их надо пикировать.
Размножение спорами характерно для папоротников, хвощей и плаунов.
Высевают их споры в предварительно прокаленную легкую рыхлую влажную торфяную с песком землесмесь на ровную поверхность и прикрывают сверху полиэтиленом пли стеклом до появления проростков. Дренаж внизу обязателен. Оптимальная температура — 22 — 25 °С.
Источник: https://medn.ru/rasteniy/vyrashhivaniecvetov/razmnojenie-cvetov/razmnozheniesem/
Биология в лицее
Способы размножения растений
Каждое растение, достигнув определенных размеров и пройдя ряд стадий развития, воспроизводит себе подобные организмы того же вида.
Размножение – увеличение числа особей определенного вида. Это необходимое свойство жизни, присущее всем организмам и обеспечивающее продление существования вида.
У растений различают два типа размножения – бесполое и половое.
Бесполое размножение – это размножение, происходящее без участия половых клеток и полового процесса. В бесполом размножении различают два способа: вегетативное размножение и размножение спорами.
Вегетативное размножение – это отделение частей тела от материнского растения и развитие из него самостоятельных (дочерних) организмов. В нем участвует лишь один родитель, тогда как в половом размножении всегда участвуют два родительских организма: женский и мужской .
Размножение спорами происходит благодаря развитию у организма особых, специализированных клеток – спор. Такое размножение свойственно водорослям, моховидным и папоротниковидным растениям.
Споры – это отдельные мелкие клетки. Они содержат ядро, цитопазму, покрыты плотной оболочкой и способны на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия.
Попав в благоприятные условия среды, споры прорастают и образуют новые (дочерние) растения.
При бесполом размножении образующиеся дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским растением.
Половое размножение – это размножение, при котором происходит слияние женских и мужских половых клеток, от чего появляются дочерние организмы, качественно иные, чем родительские.
Половые клетки, называемые гаметами (от греч. гаметос – «супруг»), развиваются у двух родительских организмов в разных половых органах. В женских половых органах формируются яйцеклетки.
В мужских половых органах (например, в тычинках) образуются мужские половые клетки – неподвижные спермии (у семенных растений) или подвижные, со жгутиком – сперматозоиды (у споровых растений).
В процессе оплодотворения при слиянии родительских половых клеток (гамет) возникает особая клетка – зигота (от греч. дзиготос – «двуупряжный»). Она содержит наследственные свойства обоих родительских организмов. Из зиготы развивается новый (дочерний) организм с особыми свойствами, качественно новыми, отличными от родительских.
Отличающиеся между собой по полу мужские и женские гаметы различны потому, что формируются они у двух родительских организмов, т. е. у разных особей. В итоге каждая дочерняя особь растения, развивающаяся из зиготы, содержит в себе свойства обоих родителей.
Поэтому у организма, полученного в результате полового процесса, всегда возникает что-то новое, еще не встречавшееся в природе, хотя и очень похожее на его родителей. Этого не происходит при бесполом размножении, так как дочерние организмы развиваются от одного родителя. Величайшее значение полового размножения заключается в обновлении свойств организмов.
Такие организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, имеют больше шансов на выживание.
Важнейшее отличие полового размножения от бесполого в том, что организмы, возникшие половым путем, обладают новыми (в сравнении с родительскими) наследственными свойствами.
Размножение – процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни. Существует два способа размножения растений – половой и бесполый. Основной частью полового размножения является оплодотворение, т.
е. слияние мужской и женской половых клеток и образование из них зиготы. Последняя дает начало зародышу – новому организму, в котором объединены свойства двух родительских растений. У многих растений отмечаются оба способа размножения.
< Предыдущая страница "Растительный организм как единое целое"
Следующая страница «Размножение споровых растений» >
Источник: http://biolicey2vrn.ru/index/sposoby_razmnozhenija_rastenij/0-57
Размножение и оплодотворение у растений
☰
Взрослое растение, как и все живые организмы, способно воспроизводить новые организмы того же вида, что и само растение. Размножение — это увеличение количества себе подобных организмов. Размножение одно из свойств жизни, оно присуще всем организмам. Благодаря размножению вид может существовать очень долго.
Растения способны к половому и бесполому размножению.
В бесполом размножении участвует только одна особь, и оно происходит без участия половых клеток. При этом дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским организмом. У растений бесполое размножение представлено вегетативным размножением и размножением спорами.
Размножение спорами есть у водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов. Споры представляют собой мелкие клетки, покрытые плотной оболочкой. Они способны длительное время переносить неблагоприятные условия среды. Когда они попадают в благоприятные условия, то прорастают и образуют растения.
При половом размножении происходит слияние женских и мужских половых клеток. Дочерние организмы отличаются от родительских. Процесс слияния половых клеток называется оплодотворением.
Половые клетки по-другому называют гаметами. Женские гаметы — это яйцеклетки, мужские — спермии (неподвижны, у семенных растений) или сперматозоиды (подвижны, у споровых растений).
В результате оплодотворения появляется особая клетка — зигота — которая содержит наследственные свойства яйцеклетки и спермия. Зигота дает начало новому организму.
Хотя дочерний организм похож на родителей у него всегда есть какие-то новые признаки, которых нет ни у одного из родительских организмов. Это главное отличие полового размножения от бесполого. Таким образом, половое размножение обеспечивает группу организмов одного вида разными свойствами. Это повышает шансы группы на выживание.
У цветковых растений оплодотворение достаточно сложное. Его называют двойным оплодотворением, так как оплодотворяется не только яйцеклетка, но и еще одна клетка.
Спермии формируются в пылинках пыльцы, которые, в свою очередь, созревают в пыльниках тычинок. Яйцеклетки образуются в семязачатках, которые находятся в завязи пестика. Из семязачатков развиваются семена после оплодотворения яйцеклетки спермием.
Чтобы оплодотворение произошло, растение должно быть опылено, то есть пыльца должна попасть на рыльце пестика. Когда пылинка пыльцы попадает на рыльце, то она начинает прорастать сквозь рыльце и столбик внутрь завязи, образую пыльцевую трубку. В это время в пылинке образуются два спермия, которые продвигаются к кончику пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка проникает внутрь семязачатка.
В семязачатке одна клетка делится и удлиняется, образуя зародышевый мешок. В нем находится яйцеклетка и еще одна особая клетка с двойным набором наследственной информации. Пыльцевая трубка прорастает в этот зародышевый мешок.
Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а другой — с особой клеткой. Зародыш растения развивается только из зиготы. От второго слияния образуется питательная ткань (эндосперм).
Это обеспечивает зародыш питанием во время прорастания.
Двойное оплодотворение есть только у цветковых (покрытосеменных) растений. Оно было открыто в 1898 году С.Г. Навашиным.
plustilino © 2019. All Rights Reserved
Источник: https://scienceland.info/biology6/reproduction
Загрузка...
