Powstawanie i rozwój owoców

W wyniku rozmnażania płciowego u roślin okrytonasiennych z kwiatów powstają owoceowocowoce, składające się z owocniowocniaowocni i nasionnasiononasion. Owocnia rozwija się najczęściej ze ściany zalążni słupkasłupeksłupka, a nasiona powstają z przekształconych zalążkówzalążekzalążków. U niektórych gatunków roślin w rozwoju owocu uczestniczą także inne elementy kwiatu, np. dno kwiatowe. 

Owoce pełnią funkcje ochronne względem znajdujących się w nich nasion, osłaniają je i ułatwiają ich rozsiewanie.

Rozwój owocu

Rozwój owocu obejmuje trzy główne etapy: zawiązania, dojrzewania i starzenia.

Zawiązanie owocu 

Powstawanie owocu rozpoczyna się w momencie zapyleniazapyleniezapylenia, gdy ziarno pyłkuziarno pyłkuziarno pyłku zostaje przeniesione na znamię słupka. Zarówno ziarno pyłku, jak i wyrastająca z niego łagiewka pyłkowa wydzielają różne związki chemiczne: fitohormonyfitohormonyfitohormony, enzymy i witaminy, które pobudzają i stymulują rozrost zalążni. 

Po podwójnym zapłodnieniupodwójne zapłodnienepodwójnym zapłodnieniu zalążek stopniowo przekształca się w nasiono. W rozwijającym się nasieniu wszystkie jego części: zarodek, bielmo wtórne i łupina nasienna są aktywne metabolicznie i wydzielają fitohormony stymulujące rozrost zalążni. Ściana zalążni najpierw pobudzana jest do licznych podziałów mitotycznych przez cytokininy, a następnie nowo powstałe komórki zwiększają swoje rozmiary w wyniku działania auksyn i giberelin. 

Partenokarpia 

U niektórych gatunków roślin owoce mogą rozwijać się bez uprzedniego procesu zapłodnienia, co prowadzi do powstania owoców beznasiennych. Zjawisko to nazywamy partenokarpią, a powstałe w ten sposób owoce - partenokarpicznymi. 

Partenokarpia może zachodzić naturalnie (np. banan) lub być indukowana sztucznie. Fitohormonami pobudzającymi partenokarpię są auksyny i gibereliny. Opryski z tych fitohormonów wykorzystywane są do produkcji owoców beznasiennych, np. niektóre odmiany winogron, pomidorów, pomarańczy. 

R1TXv1fm4Vk43

Zdjęcie ukazuje kiść bananów. Owoce są żółte, podłużne, lekko zakrzywione. Kiść rośnie blisko łodygi bananowca.

Dojrzewanie owoców

Dojrzewanie owoców jest procesem regulowanym przez fitohormony:

• etylen i kwas absysynowy - stymulują dojrzewanie; 

• cytokininy, auksyny i gibereliny - opóźniają dojrzewanie.

Dojrzewanie owoców suchych związane jest z wysychaniem i twardnieniem owocni, która stanowi ochronę mechaniczną dla nasion rozsiewanych przez wiatr lub wodę. 

W przypadku owoców mięsistych proces dojrzewania związany jest z powstawaniem soczystej i miękkiej owocni, która stanowi czynnik wabiący zwierzęta. W dojrzewającej mięsistej owocni następują różne procesy: rozkład polisacharydów do monosacharydów, rozkład chlorofilu oraz synteza barwników karotenoidowych i antocyjanów, a także synteza związków nadających owocowi specyficzny aromat i smak. Dodatkowo mięsiste owoce miękną, ponieważ następuje rozkład pektyn pomiędzy ścianami komórkowymi.

Owoce klimakteryczne 

Dojrzewanie niektórych owoców charakteryzuje się nagłym i gwałtownym wzrostem intensywności oddychania komórkowego, które poprzedzone jest zwiększonym wydzielaniem etylenu. Zjawisko to nazywane jest klimakterium, a owoce, które go wykazują - owocami klimakterycznymi. 

Do owoców klimakterycznych należą m.in. jabłka, banany, pomidory, gruszki i awokado. Ich cechą rozpoznawczą jest to, że mogą dojrzewać po oderwaniu od rośliny macierzystej. 

RaoZTplkZMeBG

Zdjęcie przedstawia kiść bananów rosnących na bananowcu. Banany rosną w groniastych owocostanach, mają podłużny, zaokrąglony, łukowaty kształt. Są zielonożółte. Liście bananowca są duże, ciemnozielone, trójkątne.

R10mCThtyO9rY

Zdjęcie przedstawia jabłoń z czerwonymi, okrągłymi jabłkami na tle błękitnego nieba. Jabłka są kuliste, zarumienione, czerwone. U form dzikich, jak na zdjęciu, mają od pięciu do siedmiu centymetrów średnicy. Drzewo jabłoni ma niewiele drobnych, zielonych poskręcanych liści. Gruby pień i liczne rozgałęzienia.

RWUXSTA9t47tp

Zdjęcie przedstawia kiść czerwonych, kulistych pomidorów. Warzywa rosną na gałęzi wśród zielonych liści. Na górze pomidora wyrastają szypułki, którymi warzywa są przytwierdzone do zielonej łodygi. Warzywa rosną w gronach na krzaku o lancetowatych, jasnozielonych liściach.

Wytwarzany w czasie klimakterium etylen indukuje ekspresję genów odpowiedzialnych m.in. za wzrost tempa oddychania komórkowego, rozkład chlorofilu, przemiany skrobi w cukry proste oraz hydrolizę pektyn, co skutkuje zmianą barwy, smaku i mięknięciem tkanek. Etylen stymuluje także własną syntezę na zasadzie dodatniego sprzężenia zwrotnego – jego obecność pobudza roślinę do jeszcze intensywniejszego wytwarzania tego hormonu, co dodatkowo przyspiesza proces dojrzewania.

Przyspieszone dojrzewanie owoców klimakterycznych jest niepożądane przez handlowców, ponieważ skraca okres ich przechowywania oraz pogarsza trwałość i jakość handlową. Niepożądanemu przedwczesnemu dojrzewaniu owoców podczas przechowywania zapobiega się poprzez zmniejszenie zawartości tlenu i zwiększenie stężenia dwutlenku węgla w pomieszczeniach magazynowych oraz usuwanie z nich etylenu.

Starzenie się owoców

Starzenie się owoców stanowi końcowy etap ich rozwoju kontrolowanym przez fitohormony – głównie etylen oraz kwas abscysynowy.  Hormony te stymulują procesy apoptotyczne w komórkach owocu, oraz inicjują wykształcenie warstwy odcinającej w obrębie szypułki. W wyniku wzmożonej aktywności enzymów hydrolitycznych, rozkładających pektyny spajające ściany komórkowe, dochodzi w niej do rozluźnienia struktury tkanek, co w konsekwencji prowadzi do osłabienia mechanicznego połączenia owocu z rośliną macierzystą i jego opadnięcia.

Podsumowanie

• Owoce pełnią funkcje ochronne względem znajdujących się w nich nasion, osłaniają je i ułatwiają ich rozsiewanie.

• Rozwój owocu obejmuje trzy główne etapy: zawiązywania, dojrzewania i starzenia**.**

• Rozwój owocu zaczyna się w chwili zapylenia, natomiast jego największy wzrost po powstaniu nasienia. Warunkują go auksyny, gibereliny i cytokininy wytwarzane przez dojrzewające nasiono. 

• Dojrzewanie owoców suchych związane jest z wysychaniem i twardnieniem owocni, natomiast owoców mięsistych z powstawaniem soczystej i miękkiej owocni. Auksyny, cytokininy i gibereliny stymulują dojrzewanie owoców, natomiast etylen i kwas abscysynowy - hamują proces.

• Dojrzewanie niektórych owoców charakteryzuje się występowaniem klimakterium - nagłym i gwałtownym wzrostem intensywności oddychania komórkowego, które poprzedzone jest zwiększonym wydzielaniem etylenu**.** Do owoców klimakterycznych należą m.in. banany, jabłka, gruszki i awokado. 

• Starzenie się owoców regulują dwa fitohormony: etylen i kwas abscysynowy. Wynikiem ich działania jest apoptoza komórek owocu oraz powstanie warstwy odcinającej u nasady szypułki owocu i ostatecznie jego opadanie.

Sprawdź co umiesz