У рослинному світі можна виділити дві форми розмноження: безстатеве і статеве. До першого виду відносять такі способи передачі спадкової інформації, як пряме ділення клітини, вегетативне - з допомогою групи соматичних клітин, і розмноження спеціалізованими гаплоидними клітинами – спорами. Друга, більш прогресивна форма – це статеве розмноження, що приводить до утворення насіння. Вона зустрічається в життєвому циклі голонасінних і квіткових рослин, званих ще покритосеменними. В цій роботі ми розглянемо зовнішню будову насіння квасолі, з'ясуємо умови, необхідні для його проростання, а також визначимо, які переваги мають рослини, здатні до насіннєвого розмноження.

З чого і як утворюються насіння?

Квасоля – теплолюбна однорічна культура сімейства Бобові, вона має квітки характерної форми, що нагадують вітрильник або метелика, що сидить зі складеними крилами. Всередині квітки, особливої його частини, названої товкачем, розташований насіннєвий зачаток, спрятавший під своїми оболонками зародковий мішок. В ньому знаходиться яйцеклітина і диплоидная структура, іменована центральною клітиною. Їх послідовно запліднюють два спермія, в результаті чого і з'являється насіння квасолі. Воно має зародок, запас органічних сполук для росту і розвитку, дві сім'ядолі, а також покрови, названі насіннєвою шкіркою.

Що являють собою насіння дводольних рослин

У всіх квіткових рослин з двома сім'ядолями в результаті запліднення формуються плоди з насінням, в утворенні яких головну роль грають всі частини квітки: чашечка, віночок з пелюстками, андроцей, що складається з тичинок і, звичайно ж, маточка з насіннєвими зачатками. Будова насінини квасолі вивчають у 6-му класі, знайомлячись з таким розділом біології, як ботаніка. Воно має еліпсоїдну форму, завдяки якій значний обсяг насіння поєднується з порівняно невеликою площею поверхні.


Ця особливість зводить до мінімуму контакт насінини з навколишнім середовищем. Зовнішню будову насіння квасолі нагадує головний орган видільної системи ссавців. В анатомії людини існує навіть визначення - бобовидная форма нирки. З внутрішньої, увігнутої сторони розташований рубець – місце, яким насіння квасолі прикріплюється до сухих стулок плоду, іменованого бобом. Звідси і назва колекції рослин - Бобові. Воно налічує понад 12 тис. видів. Більшість його представників - трав'янисті форми, але є також чагарники і дерева. Серед бобових культур назвемо рекордсменів за вмістом цінного рослинного білка: це соя, горох, квасоля, сочевиця.

Структури насіння і їх значення

Продовжимо розглядати будову насіння квасолі. Малюнок, представлений нижче, показує наявність раніше зазначених частин, а саме: насіннєвої шкірки, двох сім'ядоль і зародка, що знаходиться між ними. Як було встановлено, що зовнішня частина - шкірка насіння - є похідною покривів насіннєвого зачатка (интегументов). Вона виконує функцію захисту від висихання, несприятливих температур та інших негативних абіотичних факторів. Звичайно ж, головною насіннєвий структурою є зародок. Чому це саме так, давайте розберемося в наступному розділі.

Зародок двудольного рослини

Як ми пам'ятаємо, в процесі подвійного запліднення, властивого тільки квітковим рослинам, із заплідненої яйцеклітини - зиготи розвивається многоклеточное освіта. Воно отримало назву зародка і має три частини: зародковий корінець, стебельце і почечку. Звернемо увагу на внутрішню будову насіння квасолі. Схема, розташована далі, наочно показує, що зародок, надійно схований між сім'ядолями, є не тільки важливою, але й найбільш ніжною і вразливою структурою. Далі ми відповімо на питання, які ж функції притаманні основним компонентам зародка.

Зародковий корінець

Переважна кількість наземних рослин мають добре розвинену систему коренів: головного, бічних або додаткових. Трави, чагарники і деревні види можуть формувати два типи підземних структур, які в ботаніці називаються стрижневий і мичкуватої кореневими системами. Як виявилося, вони починають свій розвиток з однієї і тієї ж частини – зародкового корінця. Початок поділу його клітин в фізіології рослин є головним критерієм, за яким визначають запуск такого механізму, як проростання насіння. Квасолі, томатів, гороху та інших теплолюбних і чуйним на рясний полив культур потрібно оптимальне поєднання різних факторів зовнішнього середовища, щоб цей процес завершився появою нового молодого рослини.

Сім'ядолі і їх роль у життєзабезпеченні проростка

Для того щоб сім'я змогла прорости, необхідний запас поживних сполук: цукрів, амінокислот, жирів. У дводольних рослин він акумульований в сім'ядолях. На початку проростання зародка органічні речовини переходять у розчинну форму, найбільш доступну для засвоєння клітинами. У проростків дводольних рослин сім'ядолі починають виконувати функції перших наземних, так званих зародкових листків. Тим не менше вони здатні здійснювати фотосинтез і забезпечувати молоду рослину всіма необхідними пластичними речовинами.

Що таке проростання насіння?

Це фізіологічний процес, в основі якого лежить механізм переходу від латентного періоду в житті насіння в стадію активного росту частин зародка: корінця і стеблинки з листочками. В результаті спочатку з'являється проросток, а потім формується молоде рослина. Який же вигляд має прорастающее насіння квасолі? Фото, представлене нижче, наочно показує, що першим починає розвиватися зародковий корінець, потім стеблинка виносить над поверхнею землі сім'ядольні листочки. Через деякий час з конуса наростання стебла, що складається з верхівкової освітньої тканини – меристеми - утворюються справжні листя рослини квасолі.

Період спокою

Після дозрівання плодів, іменованих бобами, насіння квасолі, зібрані з грядки, не здатні відразу ж прорости. Не тільки для рослин сімейства Бобові, але і для представників інших груп, наприклад томатів, баклажанів, огірків, необхідно час, щоб їх насіння пройшли післязбиральне дозрівання. Воно характеризується насамперед тим, що в цей час в клітинах зародка обмін речовин здійснюється на дуже низькому рівні. Дихання насіння практично не здійснюється, вміст води становить менше шостий частини від всієї маси. Як наслідок – насіння мають мінімальну енергію проростання, недостатню для переходу органічних речовин сім'ядоль у розчинну форму. Як зовнішнє, так і внутрішнє будову насіння квасолі в латентний період нічим не відрізняється від такого у вегетаційний інтервал, коли їх готують до посіву в грунт. Відмінності ж стосуються насамперед швидкості протікання метаболічних реакцій в клітинах зародка, яка дуже низька в період спокою насіння.

Що необхідно для проростання зародка

В агрономії можна виділити наступні умови, що забезпечують якісне проростання посівного матеріалу і появу дружних сходів: наявність води, сприятливу температуру, наявність кисню, оптимальну освітленість. Розглянемо ці чинники детальніше. Перше місце в нашому переліку абіотичних умов займає вода. Вона необхідна для набухання клітин, що супроводжується посиленням їх дихання. Вивчаючи будову насіння квасолі, ми з'ясували, що харчування зародка можливо тільки в тому випадку, якщо органічні речовини, що знаходяться в сім'ядолях, перейдуть в розчинну форму. Це відбувається завдяки молекулам води, що проникає в їх запасающую паренхіму. Будучи теплолюбної культурою, квасоля непогано сходить в добре прогрітій сонцем ґрунті. А ось освітлення не впливає на енергію проростання. Для штучного виведення насіння із латентного стану їх обробляють стимуляторами, наприклад фітогормонами. Також проводять прийом скарифікації, тобто механічно порушують цілісність шкірки, не пошкоджуючи структур, що входять у внутрішню будову насіння квасолі, в особливості його сім'ядоль і зародка. Таким чином, всі перераховані вище агротехнічні прийоми прискорюють процес проростання посівів.