Oplodnenie a vznik semena a plodu u magnoliorastov

Magnóliorasty, známe aj ako krytosemenné rastliny, predstavujú najmladšie a najvyspelejšie oddelenie rastlín. Ich evolúcia smerovala k prispôsobeniu sa suchozemským podmienkam a k rozvoju komplexných reprodukčných mechanizmov, ktoré vyvrcholili dvojitým oplodnením a vznikom semena chráneného v plode.

Kvety magnóliorastov sú vysoko špecializované premenené listy, ktoré vyrastajú na skrátenej a sploštenej stonke - kvetnom lôžku. V úplnom kvete rozlišujeme kvetné obaly a reprodukčné orgány - tyčinky a piestiky. Kvety môžu byť obojpohlavné (obsahujúce tyčinky aj piestiky) alebo jednopohlavné. Rastliny s oboma typmi jednopohlavných kvetov na jednej rastline sa nazývajú jednodomé, zatiaľ čo rastliny s jednopohlavnými kvetmi na dvoch rôznych jedincoch sú dvojdomé.

Vývoj kvetu magnólie

Plodolisty a stavba vajíčka

Plodolisty sú samičie pohlavné orgány. U vývojovo pokročilejších magnóliorastov zrastajú do piestika, ktorý sa skladá z čnelky, blizny a semenníka. V semenníku sa vyvíja jedno alebo viac vajíčok. Vajíčko je diploidné a k semenníku je pripojené vajíčkovou šnúrou. Vnútri vajíčka sa nachádza diploidné pletivo - nucellus, obklopené dvoma vajíčkovými obalmi (integumentmi). Na vrchole vajíčka je otvor - peľový vchod.

Materská bunka zárodočného mieška v nucelle sa redukčne delí, čím vzniká štvorica haploidných buniek. Z nich tri zanikajú a zostávajúca bunka sa mení na jednobunkový mladý zárodočný miešok s prvotným centrálnym jadrom. Jadro tohto mieška sa trikrát mitoticky delí, čím vzniká osem jadier obklopených cytoplazmou. Na jednom póle vajíčka sa vytvorí vajcová bunka (oosféra) a dve pomocné bunky (synergidy). Na protiľahlom póle vzniknú tri protistojné bunky (antipódy). Dve zostávajúce jadrá vytvoria v strede vajíčka diploidné centrálne jadro. Tento 8-jadrový, 7-bunkový útvar sa nazýva zrelý zárodočný miešok, pripravený na oplodnenie.

Tyčinky a vývin peľových zrniek

Tyčinky magnóliorastov sa skladajú z nitky a peľnice. Vo vnútri peľnice sa nachádza diploidné peľotvorné pletivo, ktoré po redukčnom delení vytvára štvorice peľových zrniek (tetrády). Pred opustením peľovej komôrky sa jadro peľového zrnka mitoticky delí, čím vzniká vyživovacia (vegetatívna) bunka a rozmnožovacia (generatívna) bunka.

Stavba tyčinky a peľového zrnka

Opelenie a oplodnenie u magnóliorastov

Opelenie u magnóliorastov prebieha prenosom peľu na bliznu piestika. Po zachytení peľového zrnka na blizne sa začne vyvíjať peľové vrecúško, ktoré prerastá k vajíčkovej bunke.

Pre magnóliorasty je charakteristické dvojité oplodnenie. Jedna spermatická bunka splynie s vajcovou bunkou, čím vzniká diploidná zygota, z ktorej sa vyvinie zárodok. Druhá spermatická bunka oplodní diploidné centrálne jadro zárodočného mieška, čím vznikne triploidný endosperm, ktorý vyživuje rastúci zárodok.

Na zárodku rozlišujeme klíčne listy (jeden alebo dva), rastový vrchol a základ koreňa. Vajíčkové obaly sa diferencujú na obaly semena - osemenie. Takto vzniká po oplodnení z vajíčka semeno.

Vznik plodu

Steny semenníka sa postupne menia na oplodie, ktoré môže byť suché alebo dužinaté. Semenník, niekedy aj s ďalšími časťami kvetu (napr. kvetné lôžko), sa po oplodnení premení na plod, ktorý obsahuje jedno alebo viac semien. Pri niektorých suchých plodoch oplodie v čase zrelosti puká a semená sa z plodu uvoľňujú.

Schéma dvojitého oplodnenia

Vývojovo staršie magnóliorasty mali plodolisty v tvare predĺženého listu s okrajmi iba k sebe priloženými. Neskôr zrástli do piestika. Plodom je u nich najčastejšie mechúrik alebo nažka. Plodstvo často pripomína tvarom šišku.

Oplodnenie

Krytosemenné rastliny (Angiospermae) sú charakteristické tým, že ich semená sú ukryté v plode. Táto skupina rastlín je mimoriadne rozmanitá, zahŕňajúca byliny, kry aj stromy. Ich úspech spočíva v efektívnom spôsobe rozmnožovania a ochrane semien.

tags: #oplodnenie #a #vznik #semena #a #plodu