Przeczytaj
NasionaNasiona są tworami przetrwalnikowymi roślin nasiennych (Spermatophyta) służącymi do rozprzestrzeniania się. Ich budowa umożliwia zarodkowi roślinnemu przetrwanie niekorzystnych warunków środowiska, a przystosowania do różnych form rozsiewania pozwalają na zasiedlanie nowych obszarów. Nasiona powstają w procesie rozmnażania płciowego w wyniku przekształceń zalążka, po uprzednim zapyleniuzapyleniu rośliny i zapłodnieniuzapłodnieniu komórki jajowej.
Ze względu na budowę i rozmieszczenie na roślinie dojrzewających nasionnasion rośliny nasienne dzielimy na nagonasiennenagonasienne (nagozalążkowe – Gymnospermae) oraz okrytonasienneokrytonasienne (okrytozalążkowe – Angiospermae). Nasiona roślin nagonasiennych otoczone są jedynie łupiną nasienną – zatem nie mają dodatkowej osłony (ich powierzchnia bezpośrednio styka się z atmosferą), a ich rozwój odbywa się na łuskach nasiennych. Nasiona roślin okrytonasiennych otoczone są łupiną nasienną i owocnią – zatem mają dodatkową osłonę (ich powierzchnia nie styka się bezpośrednio z atmosferą), a ich rozwój odbywa się wewnątrz zalążni słupka.
Budowa dojrzałego nasiona 1
Zarodek jest wczesnym stadium rozwojowym organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny. Zarodek składa się z osi i osadzonych na niej liści zarodkowych, tzw. liścieni. Na jednym biegunie oś zakończona jest zawiązkiem korzenia, tzw. radykulą, a na przeciwległym biegunie – pączkiem szczytowym z zawiązkami liści właściwych, tzw. plumulą. Część osi zarodka, znajdująca się pomiędzy radykulą a liścieniami, to podliścieniowa część łodygi, tzw. hipokotylhipokotyl. Natomiast część osi zarodka pomiędzy plumulą a liścieniami to nadliścieniowa część łodygi, tzw. epikotylepikotyl. Liczba liścieni jest różna. U roślin nagonasiennych jest zmienna, np. u sosny (Pinus sp.) występuje zazwyczaj pięć liścieni. Rośliny okrytonasienne mogą mieć dwa liścienieliścienie (rośliny dwuliścienne, np. klon jawor – Acer pseudoplatanus) lub jeden (rośliny jednoliścienne, np. palma kokosowa – Cocos nucifera).
Tkanka odżywcza najczęściej otacza zarodek i stanowi dla niego źródło substancji pokarmowych. U roślin nagonasiennych tkankę odżywczą stanowi haploidalna (1n) tkanka gametofitu żeńskiego (przedrośla żeńskiego). Rozwija się ona przed powstaniem zygoty, dlatego nazywana jest bielmembielmem pierwotnym. U roślin okrytonasiennych tkankę odżywczą stanowi triploidalnatriploidalna (3n) tkanka, która rozwija się z zapłodnionej komórki centralnej woreczka zalążkowego. Tkanka ta pojawia się po powstaniu zygoty, dlatego nazywana jest bielmem wtórnym. W niedojrzałych nasionach bielmo pełni funkcję odżywczą dla rozwijającego się zarodka. W dojrzałych nasionach, w których rozwój zarodka ulega zahamowaniu, a procesy metaboliczne znacznemu spowolnieniu, bielmo pełni funkcję zapasową. Komórki magazynują substancje pokarmowe w postaci skrobi, tłuszczu lub białka. W związku z tym wyróżniamy nasiona: skrobiowe – występujące np. u zbóż, oleiste – np. u słonecznika (Helianthus sp.) oraz białkowe – np. u fasoli (Phaseolus sp.).
Łupina nasienna rozwija się z pojedynczej osłonki zalążka u roślin nagonasiennych i podwójnej osłonki zalążka u roślin okrytonasiennych. Składa się z jednej lub kilku warstw komórek, których ściany komórkowe są mocne, skorkowaciałe i na powierzchni pokryte kutykulą. W przypadku nasion roślin okrytonasiennych, które otoczone są mocną, zdrewniałą owocnią (np. orzechy dębu – Quercus sp., czyli żołędzie), łupina nasienna jest delikatna lub ulega zanikowi. Podstawową funkcją łupiny nasiennej jest ochrona nasiona przed wyschnięciem, uszkodzeniami mechanicznymi i szkodliwym wpływem czynników środowiskowych. Łupina nasienna może pełnić dodatkową funkcję i bezpośrednio przyczyniać się do rozsiewania rośliny – wówczas na powierzchni łupiny nasiennej obecne są twory ułatwiające rozsiewanie przez wiatr (skrzydlate wyrostki lub włoski, np. nasiona bawełny – Gossypium sp.) i zwierzęta (haczykowate wyrostki, jadalne osnówki i ciała tłuszczowe, np. nasiona cebulicy – Scilla sp.).
Nasiona roślin nagonasiennych i okrytonasiennych
Budowa bielmowego nasiona rośliny okrytonasiennej jednoliściennej i dwuliściennej
NasionaNasiona u roślin okrytonasiennych powstają po zapyleniuzapyleniu i podwójnym zapłodnieniuzapłodnieniu z zalążków znajdujących się w zalążni słupka. Typowe i najbardziej powszechne nasiona składają się z zarodka, bielmabielma i łupiny nasiennej.
Podział nasion ze względu na miejsce gromadzenia substancji zapasowych
Substancje pokarmowe zmagazynowane w nasionie zarodek roślinny wykorzystuje do wzrostu i rozwoju podczas kiełkowania. Są one niezbędne, gdyż początkowo zarodek nie jest zdolny do wytwarzania substancji odżywczych na drodze fotosyntezy. Dopiero wykształcenie pierwszych liści właściwych pozwala siewce na samodzielne wytwarzanie pokarmu. W zależności od miejsca gromadzenia substancji zapasowych wyróżniamy nasiona bielmowe, bezbielmowe i obielmowe.
-
Nasiona bielmowe – substancje zapasowe zmagazynowane są w bielmie wtórnym (3n). Zarodek jest zazwyczaj niewielki (np. zboża).
-
Nasiona bezbielmowe – bielmo wtórne zostaje prawie całkowicie zużyte w trakcie rozwoju zarodka. Zarodek jest duży i ma grube liścienie (2n), w których zmagazynowane są substancje zapasowe (np. fasola – Phaseolus sp.).
-
Nasiona obielmowe – substancje zapasowe zmagazynowane są w obielmie (2n), rozwijającym się z ośrodka zalążka. Zarodek jest zazwyczaj drobny (np. burak – Beta sp.).
Stan spoczynku i kiełkowanie
W dojrzałym nasionie przemiana materii zostaje zahamowana, a wzrost i rozwój młodego organizmu roślinnego zatrzymują się w stadium zarodka. Nasiono przechodzi w stan spoczynku. Tworzące je tkanki ulegają silnemu odwodnieniu, dlatego też woda stanowi jedynie od 5 do 15% jego masy. Spoczynek zapobiega przedwczesnemu kiełkowaniu w warunkach, w których nie byłoby możliwe przejście całego cyklu rozwojowego rośliny, zakończonego wytworzeniem kolejnych nasion. Nasiona mają zdolność pozostawania w stanie spoczynku od kilku dni do kilkudziesięciu lat.
Słownik
tkanka w nasionach roślin nagonasiennych i okrytonasiennych; początkowo pełni funkcję odżywczą dla rozwijającego się zarodka, w późniejszym czasie magazynuje substancje zapasowe niezbędne w procesie kiełkowania
obecność w jądrze komórkowym dwóch zestawów chromosomów
(gr. epí – na; kotýle – czarka) w zarodkach roślin odcinek łodygi pomiędzy liścieniami a pąkiem szczytowym
obecność w jądrze komórkowym jednego zestawu chromosomów; powstaje w wyniku mejozy komórki diploidalnej
(gr. hypó – pod, kotýlē – czarka) w zarodkach roślin odcinek łodygi pomiędzy korzeniem zarodkowym a liścieniami
liść zarodkowy; rozwija się w czasie powstawania zarodka roślinnego; w czasie kiełkowania wyrasta ponad podłoże i przeprowadza fotosyntezę lub pozostaje w podłożu i jest tworem spichrzowym dla rozwijającej się siewki
(nagozalążkowe – Gymnospermae; z gr. gymnos – nagi, sperm – nasienie) rośliny nasienne tworzące na powierzchni łusek nasiennych zalążki i nasiona, które nie są otoczone żadnymi dodatkowymi osłonami i swoją powierzchnią bezpośrednio kontaktują się ze środowiskiem zewnętrznym
twór przetrwalnikowy, umożliwiający zarodkowi roślinnemu przetrwanie niekorzystnych warunków środowiska i jednocześnie służący do rozprzestrzeniania się rośliny
tkanka odżywcza w nasionach roślin okrytonasiennych typu obielmowego; rozwija się z diploidalnego ośrodka zalążka i magazynuje substancje pokarmowe wykorzystywane w czasie kiełkowania
(okrytozalążkowe – Angiospermae; z gr. angion – pojemnik; sperm – nasienie) rośliny nasienne tworzące dodatkowe osłony dla zalążków i nasion, dlatego powierzchnia tych tworów nie styka się bezpośrednio ze środowiskiem zewnętrznym; zalążki osłonięte są ścianą zalążni słupka, a nasiona owocnią
obecność w jądrze komórkowym trzech zestawów chromosomów
proces połączenia się męskiej i żeńskiej komórki rozrodczej, w wyniku czego powstaje zygota; u nagonasiennych proces połączenia się komórki plemnikowej z komórką jajową wewnątrz rodni gametofitu żeńskiego; u okrytonasiennych proces połączenia się jednej komórki plemnikowej z komórką jajową i drugiej komórki plemnikowej z jądrem centralnym woreczka zalążkowego
proces przeniesienia ziaren pyłku na okienko zalążka u roślin nagonasiennych lub na znamię słupka u roślin okrytonasiennych