DĪGTSPĒJA: SĒKLAS STRUKTŪRA, PROCESS, VEIDI - BIOLOĢIJA - 2025

Diedzēšana ir process, caur kuru embriju saturs sēklām sēklaugi augiem attīstās tādējādi, lai iegūtu jaunu augu, un ir raksturīga ar izvirzījumam saknes uz āru TESTA vai seedcoat.

Augu valstībā spermatofīti ir augu grupa, kas pazīstama kā "augstākie augi" un kam raksturīga sēklu rašanās seksuālās pavairošanas rezultātā, no kuras tā iegūst savu nosaukumu, jo grieķu valodā "sperma" nozīmē sēkla.

Divdīgļlapu auga dīgtspēja (Avots: MAKY.OREL, izmantojot Wikimedia Commons)

Spermatofītu grupu veido ziedoši augi vai sīpolaugi un neziedoši augi vai vingrošanas augi, no kuriem attiecīgi iegūst sēklas, kas norobežotas struktūrā, ko sauc par "olnīcu", vai kailām sēklām.

Neatkarīgi no tā veida sēklu dīgtspēju var saprast kā secīgu darbību kopumu, kas veido mierīgu vai neaktivizētu sēklu ar mazu ūdens saturu, kas parāda tās vispārējās metabolisma aktivitātes palielināšanos un sāk veidošanos. stādi no embrija iekšpusē.

Precīzi noteikt, kad dīgšana beidzas un sākas augšana, ir ļoti grūti definēt, jo dīgtspēja ir īpaši definēta kā sēklas apvalka plīsums, kas pats par sevi jau ir augšanas (šūnu dalīšanās un pagarināšanās) rezultāts. .

Dīgšanas procesu ietekmē vairāki faktori, daudzi no tiem ir endogēni (dzīvotspēja, embrija attīstības pakāpe utt.) Un eksogēni (piemēram, ūdens pieejamība, temperatūra un atmosfēras sastāvs).

Sēklu struktūra

Sēklupju augiem ir sēklas ar salīdzinoši vienkāršu struktūru, jo tās sastāv no embrija (olšūnas apaugļošanas ar ziedputekšņu graudiem), ko ieskauj apvalks, kas pazīstams kā “embrija maisiņš”, kas arī rodas apaugļošanas procesā.

Sēklu apvalks ir pazīstams kā testats, un tas ir olšūnas iekšējo integritātes attīstības produkts. Embrijs barojas ar vielu, kurā tas ir iegremdēts, endospermu, kas arī var kļūt par rudimentāru audu tajos augos ar dīgļlapēm.

Dīgļlapas ir galvenās lapas, kas var pildīt embrija uzturvērtības un var rūpēties par stādiņa fotosintēzi, kas veidojas, kad sēkla dīgst.

Rezerves vielas daudzums sēklās ir ļoti mainīgs, īpaši attiecībā uz olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu sastāvu. Tomēr galvenā sēklu glabāšanas viela lielākā vai mazākā mērā parasti ir ciete.

Embrijs ir sēklas pamatbūve. To var uzskatīt par "miniatūru augu", un tas sastāv no radikāļa, plūmes vai epikotila (virs tā, kur dīgļlapas atrodas), viena vai vairāku dīgļlapu un hipokotilijas (zem dīgļlapu).

No radikāļa vēlāk veidojas sakne, kas ir auga pazemes daļa; vēlāk epikotils būs kāta galvenā ass antenas daļā; savukārt hipokotila ir tā embrija daļa, kas apvieno radikāli ar plūmi vai epikotilu, tas ir, kas apvieno stublāju ar sakni pieaugušā augā.

Svarīgi atzīmēt, ka dabā ir liela sēklu daudzveidība, it īpaši attiecībā uz lielumu, formu, krāsu un vispārējo struktūru, nerēķinot to raksturīgās fizioloģiskās īpašības.

Process (posmi)

Visas nobriedušās sēklas ir tādā stāvoklī, ko sauc par mierīgumu, un šīs pavairošanas struktūras var ilgstoši izturēt laiku, kurā nav labvēlīgi apstākļi, kas nepieciešami dīgšanai.

Sēklu miera stāvokli apvērš ūdens klātbūtnē ar piemērotu atmosfēras sastāvu un temperatūru (protams, atkarībā no sēklu veida).

Dīgšana, kad miera režīms ir pagājis, ietver procesus, kas ir raksturīgi augu fizioloģijā:

- elpošana

- ūdens absorbcija

- "pārtikas" pārvēršana šķīstošās vielās

- fermentu un hormonu sintēze

- slāpekļa un fosfora metabolisms

- ogļhidrātu, hormonu, ūdens un minerālvielu pārvietošana uz meristemām un

- audu veidošanās.

Tomēr augu fiziologi ir definējuši trīs specifiskus posmus: imbibāciju, šūnu pagarinājumu un šūnu skaita palielināšanos (šūnu dalīšanos), pēdējos atkarībā no dažādiem ģenētiskiem un molekulāriem notikumiem.

Imbibācija

Ūdens saturs nobriedušās sēklās ir ievērojami zems, kas veicina audu metabolismu letarģiju tajos. Tādējādi pirmais solis sēklu dīgtspējai ir ūdens absorbcija, kas ir pazīstama kā iesūknēšana.

Imbibācija atjauno embriju šūnu turgoru, kuras iepriekš tika plazmolizētas gandrīz tukšo vakuolu mazā izmēra dēļ.

Pirmajās šī posma stundās sēklās netiek novērotas ķīmiskas izmaiņas, kā arī nav aktivitātes veida, kas saistīts ar šūnu sienu pagarināšanos vai pagarināšanos utt.

Neilgi pēc tam audu hidratācija (labvēlīgos atmosfēras un temperatūras apstākļos) ļauj aktivizēt organellus un šūnu enzīmus, īpaši mitohondrijus. Šī aktivizēšana veicina arī hormonu un olbaltumvielu sintēzi, kas nepieciešama turpmākajiem notikumiem.

Šūnu skaita pagarinājums un skaita palielināšanās (dalīšana)

Pēc dažām stundām pēc piesūcināšanas (atkarībā no sēklu izžūšanas pakāpes) var novērtēt radikālei piederošo šūnu pagarinājumu, kas ļauj šai struktūrai izstiepties un izkļūt no virsmas, kas to pārklāj.

Pirmie šūnu dalījumi notiek saknes meristēmā tieši tajā laikā, kad radikālis "saplīst" audus, kas to pārklāj. Šajā laikā tiek novērotas dažas citoloģiskas izmaiņas, piemēram, katras šūnas kodola redzamāks izskats.

A. thaliana sēklu dīgšanas posmi (Avots: Alena Kravčenko, izmantojot Wikimedia Commons)

Sēklu apvalku vai testu šķērso vai salauž galvenā sakne, ko attēlo radikālis, pēc kura hipocotledonous ass turpina pagarināšanas procesu. Dīgļlapas šajā procesā paliek testa iekšpusē, neatkarīgi no dīgtspējas veida.

Kamēr notiek šis process, embriju šūnu uzturs ir atkarīgs no fermentu aktivitātes, kas ir atbildīgi par ogļhidrātu un rezerves tauku noārdīšanos endospermā un / vai dīgļlapās, aktivitāte ir pilnībā atkarīga no iepriekšējā iesūcināšanas procesa.

Dīgtspējas veidi

Dīgtspējas veidi ir noteikti pēc dīgļlapu likteņa, kad no embrija tiek izveidots stādiņš. Divi pazīstamākie veidi ir epigeal dīgtspēja un hypogeal dīgtspēja.

Zirņu sēklu dīgtspējas procesa shēma (Avots: Dīgtspēja.svg: * Dīgtspēja.png: Kat1992. Atvasinātais darbs: Begoonderivatīvais darbs: Begoon, izmantojot Wikimedia commons)

Epigeal dīgtspēja

Tas sastopams daudzos koksnainos augos, ieskaitot ģints ģints augus, un to raksturo dīgļlapas, kas no augsnes izplūst ar iegarenu epikotilu.

Hipogēnā dīgtspēja

Tas rodas, kad dīgļlapas paliek pazemes daļā, tikmēr epikotila aug mierīgi un no tās veidojas fotosintēzes lapas. Tas ir izplatīts daudzām augu sugām, piemēram, kļavu, kastaņu un gumijas koku piemēriem.

Atsauces

1. Bērlijs, JD (1997). Sēklu dīgtspēja un miegainība. Augu šūna, 9 (7), 1055.
2. Kopelands, LO un Makdonalds, MF (2012). Sēklu zinātnes un tehnoloģijas principi. Springer Science & Business Media.
3. Nabors, MW (2004). Ievads botānikā (Nr. 580 N117i). Pīrsons.
4. Srivastava, LM (2002). Sēklu dīgšana, pārtikas rezervju mobilizēšana un sēklu miegainība. Augu augšana un attīstība: hormoni un vide. Academic Press: Cambridge, MA, 447-471.
5. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Augu fizioloģija un attīstība.
6. Tūle, EH, Hendriks, SB, Bortvika, HA, un Tūle, VK (1956). Sēklu dīgšanas fizioloģija. Gada pārskats par augu fizioloģiju, 7 (1), 299-324.
7. Tuan, PA, Sun, M., Nguyen, TN, Park, S., & Ayele, BT (2019). Sēklu dīgšanas molekulārie mehānismi. Diedzētos graudos (1.-24. Lpp.). AACC International Press.