NOPAL: ĪPAŠĪBAS, REPRODUKCIJA, UZTURS, ĪPAŠĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

Meksikāņu kaktuss (Opuntia) ir ģints kaktuss, kuru sugas ir izmantotas jau vairāk nekā 100 gadus pēc iedzīvotāju Meksikā, ASV un Meksikas robežas un Amerikas Savienotajās Valstīs. Šie kaktusi ir arī pazīstami kā tunzivis, un tie ir augi dekoratīvai lietošanai.

Opuntia ir visdaudzveidīgākā un plaši izplatītā ģints Amerikā. Pasaulē ir zināmas apmēram 1600 sugas. Šī ģints ir cieši saistīta ar bišu apputeksnēšanu un ir saistīta vismaz ar divām šo kukaiņu ģintīm.

Nopal ar augļiem. XHUANX

Speciāli piemēri asociācijām, kuras veido šie kaktusi, kas pazīstami kā nopaleras, ir redzami dabā. Nopaleras sastāv no dažādu ģints kaktusu grupēšanas. Šajās grupās var būt aptuveni 144 Opuntia ģints varianti.

Nopal ziedi un augļi ir cieši saistīti ar apputeksnēšanu un dzīvnieku sēklu izplatīšanos. Seksuālā pavairošana un veģetatīvā pavairošana ar sadrumstalotību ir izplatīta parādība, kas izskaidro Opuntia ģints reproduktīvos panākumus.

Šis kaktuss ir pētīts attiecībā uz tā hipoglikēmiskajām īpašībām un iespējamo izmantojumu 2. tipa diabēta ārstēšanā.

Nopalas izcelsme

Meksika ir vissvarīgākais daudzveidības centrs ar 669 sugām un 244 Opuntia apakš sugām. Faktiski Nopal ir daļa no skaitļiem, kas parādās uz tās karoga.

Avots: pixabay.com

Konkrēti, Opuntia ģints dzimtene ir Meksikas centrālā daļa, un no turienes tā ir izplatījusies Ziemeļamerikā, Centrālamerikā un Karību jūras reģionā un, iespējams, Dienvidamerikā pirmskolumbiešu laikos. No turienes tūristi ir pārvadājuši Nopalu no Meksikas vai tuvējām valstīm uz Eiropu un pārējo pasauli.

raksturojums

Īpašums

Kaktusu saknes kopumā pievērš maz uzmanības. Tie attīstās, kad areolas veido kontaktu ar zemi. Šie sakņu veidi atšķiras no citiem augiem, jo ​​tie attīsta kseromorfiskas īpašības, kas ļauj augam izdzīvot sausuma apstākļos. Šīs saknes dažādos veidos var veicināt toleranci pret sausumu:

1. Sakņu virsmas ierobežošana un tās ūdens caurlaidības samazināšana, kamēr smalkās saknes ir pārklātas ar vairāk vai mazāk ūdensnecaurlaidīgu slāni, vai arī tām ir arī dziedināšanas slānis, lai sausā augsnē nezaudētu ūdeni.
2. Neliela ūdens daudzums, ko piegādā nelielas lietus, ātri absorbējas, veidojot "lietus saknes", kas attīstās dažas stundas pēc ūdens pilienu saņemšanas un izzūd, augsnei izžūstot.
3. Samazināta transpirācija stublājos sakņu lielā ūdens potenciāla dēļ.

Cladodio (kāts)

Klodas ir modificēti kāti ar lapu funkciju. Šiem kātiem ir mazi dzinumi, kas pazīstami kā areoli, kuriem ir matiņi un ērkšķi. Klodas ir sulīgi kāti ar zaļu mizu un fotosintēzes funkciju. Tās ir iegarenas, lāpstiņas iegarenas formas, apmēram 30 līdz 40 cm garas, dažreiz līdz 80 cm un 18-25 cm platas.

Klodās esošie areoli papildus mugurkauliem rada arī mazus īsus muguriņus, piemēram, matiņus, kurus sauc par glohīdām. Stomas ir bagātīgas, tās atrodas uz visas kātu virsmas un ir vienmērīgi sadalītas.

Avots: pixabay.com

Klodu epidermai ir vairākas funkcijas, piemēram, oglekļa dioksīda pārvietošanās uz augu regulēšana, piemēram, skābekļa pārvietošanās no auga, ūdens noturēšana auga ķermenī un augu aizsargāšana no sēnītēm, kukaiņiem un gaismas. intensīva saule.

Kaktusiem ir CAM metabolisms (crassulaceae skābes metabolisms), un tos parasti uzskata par izturīgiem pret sausumu, jo tie kātos uzkrāj lielu daudzumu ūdens.

Ērkšķi

Līdz ar to ērkšķu klātbūtne ir kaktusu īpaša iezīme. Muguriņas aug no areoliem, un var atšķirt divus mugurkaula veidus (muguriņas un matiņi, pēdējie labāk pazīstami kā glohīdi).

Muguriņas ir lapas, kas modificētas, lai izvairītos no ūdens zuduma, un kalpo kā aizsardzība pret plēsējiem. Viņiem ir liela nozīme kā morfoloģiskam raksturam ar taksonomisko potenciālu.

Ziedi un ziedpumpuri

Atšķirībā no citiem kaktusiem, apvidū no areolārajām meristemām aug jaunās kladodas (nopalitos) un ziedu pumpuri. Tie jau var radīt ziedu vai kaktusu. Kad meristems ir izveidots, tas šo procesu vairs neveic.

Ir izpētīta arī fitohormona giberellīnskābe, lai veicinātu ziedu pumpuru attīstību, un indola-sviestskābe stimulē pumpuru veģetatīvo augšanu. Tādā veidā liels ziedu daudzums samazina nopalitos ražošanu un otrādi. Ziedu un nopalito audzēšana gadu no gada var būt atšķirīga.

Avots: pixabay.com

Subtropu reģionos Opuntia ziedu pumpuri sākas tad, kad mēneša vidējā temperatūra pārsniedz 16 ° C. Tas ir martā-aprīlī ziemeļu puslodē un septembris-oktobris dienvidu puslodē. Ziedu periods svārstās no 3 līdz 5 nedēļām dažām sugām, piemēram, O. ficus-indica, un līdz 25 nedēļām O. joconostle.

Ziedu morfoloģija

Ziedu ass no tās pamatnes uz augšu parāda kātiņu, kas savieno ziedu ar kladādi, kā arī perikarpu, kas ieskauj olnīcu apakšējo daļu, un tvertni, kas satur perianth, androecium un gynoecium. Dažām sugām ir 24 tepals (O. polyacantha), bet citām - 19 (O. phaeacantha)

Opuntia ziedi parasti ir dzelteni, bet ir sastopami arī oranžā, rozā, purpursarkanā, sarkanā, baltā vai raibā krāsā. Hermaphroditic ziedi ir visizplatītākie. Viņiem ir arī daudz putekšņlapu, piemēram, 265 O. polyacantha, 358 O. phaeacantha, 450 O. viridirubra un 598 O. brunneogemmia. Šīs putekšņlapas parasti ir dzeltenas vai zaļas ar apli vai spirāli.

Avots: pixabay.com

Ziedputekšņu graudi ir sfēriski, kubiski vai dodekaedriski, diametrs 65–130 μm un smaili vai sašūti.

Dažām sugām stila pamatā ir nektāri. Stils ir vienkāršs, dobs, parasti zaļš vai dzeltens, lai arī dažreiz tas ir rozā, sarkans vai oranžs. Stigma parādās virs spalvām un zieda centrā. Katru sēklas primordiju veido mežģīnes, embrija maisiņš, pamatnes un mikropils.

Augļi

Opuntia augļi ir unilocular un polyspermic. Ir trīs veidu augļi: gaļīgi (tie satur sēklas ar mīkstumu ap to un plānu apvalku), žāvēti augļi (sēklas, kurās gandrīz nav mīkstuma un plānas čaumalas), un ksokonostu augļi (sēklas ar nelielu mīkstumu un biezu, skābu apvalku).

Gaļīgajos augļos, kad nobriedusi āda sabiezē, bumbuļi audu turgora dēļ kļūst nemanāmi, un virsma kļūst krāsaina. 90% celulozes veido parenhīmas šūnas, kuru izcelsme ir funikuliera apvalka epidermas muguras daļā, bet atlikušos 10% veido funikuliera audi.

Avots: pixabay.com

O. ficus-indicā nenogatavojušai zaļai mizai ir stomātiska un fotosintēzes aktivitāte, kas no 8 līdz 10% veicina augļu augšanu. Augļu areolās vienmēr ir glochids, un tām var būt ērkšķi vai matiņi, kas var būt no ziedu stadijas.

Sēklas

Sēklu augšana un nobriešana notiek 30 līdz 70 dienas pēc antezes. Opuntia sēkla ir maza un olveida vai lēca formas. Vidējā sēkla var būt 0,45 cm gara, 0,35 plata un 0,16 cm bieza.

Pikšu bumbieru sēklām ir miegainība, kas ir saistīta ar pamatnes necaurlaidību un funikuliera sacietēšanu.

Taksonomija

Opuntia ģints 1754. gadā Millers aprakstīja šādi:

- Karaliste: planētas.

- Superpatvērums: Embryophyta.

- Patvēruma traheofija.

- Klase: Spermatopsida.

- Kārtība: kariofilijas.

- Ģimene: Cactaceae.

- Apakšģimene: Opuntioideae.

- Žanrs: Opuntia P. Millers (1754).

Pavairošana

Seksuāla reprodukcija

Augļu un veģetatīvās daļas, piemēram, spodrās kladītes, ir cieši saistītas ar to sēklu izkliedi un augsto un efektīvo veģetatīvās izplatīšanos dzīvniekiem.

Šķiet, ka veģetatīvā pavairošana ir efektīvāka nekā seksuālā pavairošana. Tomēr abas reprodukcijas (veģetatīvās un seksuālās), iespējams, ir veicinājušas šīs ģints ekoloģiju un evolūcijas panākumus.

Antēzija

Mīksto augļu Opuntia sugu reproduktīvā bioloģija ir saistīta ar antezēšanu. Šajā ziņā ziedu attīstībai ir nepieciešams no 21 līdz 47 dienām, un to var pagarināt līdz 75 dienām.

Ziemeļu puslodē antēzija notiek no maija līdz jūlijam, bet dienvidu puslodē - no februāra līdz augustam. Nūpalās ziedēšana parasti ilgst no 6 līdz 12 stundām, un, ja tā sākas vēlu, tā tiek pabeigta nākamajā dienā.

Saistībā ar Nopal reprodukciju ir aprakstīts bišu ziedu sindroms. No turienes ir zināms, ka ziedu struktūra ir atvieglojusi šo kukaiņu apputeksnēšanos, tādējādi veidojot stila pozīciju, kas izvirzās no putekšņlapām, un lielu nektāriju.

Šajā ziņā stigmalas daivas un pati stigma ir lipīga un veicina arī citu kukaiņu pielipšanu, kas kalpo kā ziedputekšņu izkliedētāji.

Avots: pixabay.com

Attiecībā uz ziediem nav pierādījumu par Opuntia aromātu; tomēr O. ficus-indica augļos ir noteikti vairāk nekā 17 gaistoši savienojumi, kas saistīti ar tā aromātu.

Apputeksnētāji

Opuntia ziedu apmeklētāji ir dažādi, visizplatītākā grupa ir hymenopterans (84 sugas un 19 identificētas tikai līdz ģintij), kam seko Coleoptera (11 sugas, 11 ģintis), divas Lepidopteran sugas un līdz 10 putnu sugām. .

Šie skaitļi var palielināties atbilstoši veikto izmeklēšanu datu bāzēm, papildus faktam, ka Opuntia apputeksnētāji ir noteikti tikai daļai šīs ģints sugu (aptuveni 19).

Savukārt bišu sugas, kas apmeklē Opuntiju, ziedēšanas laikā mainās. Piemēram, Sanluisas de Potosī un Zakatekas augstienēs tie satur nepārtrauktas un bagātīgas sugas, nepārtrauktas un reti sastopamas sugas, retas sugas, kuras sezonas beigās atrodas neilgu laiku, un gadījuma sugas.

Šo kukaiņu raksturojums

Tādējādi, lai apmeklējošais kukainis kļūtu par Opuntia apputeksnētāju, ir nepieciešams:

1. Tas, ka kukainis ir ziedputekšņu un nektāra patērētājs, un ka vismaz 50% putekšņu, ko tas pārnēsā, ir Opuntial.
2. Tam jānolaižas uz aizspriedumiem.
3. Laiks, ko pavadāt ziedam, ir samērā īss.
4. Tam jālidina no zieda uz ziedu.
5. Garums aptuveni 1,4 cm.

Turklāt Opuntia bieži rodas apomiksis. Apomixis ir sēklu ražošana bez iepriekšējas mēslošanas. Šajā augu ģintī ļoti bieži notiek nejaušu embriju attīstība no kodoliem.

Veģetatīvā pavairošana

Šāda veida reprodukcija Opuntia notiek bieži. Faktiski dažas sugas vairoties galvenokārt šādā veidā (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil un O. trichophora).

Avots: pixabay.com

Dažos pētījumos ir novērtēta reprodukcijas un pavairošanas nozīme iedzīvotāju skaita pieaugumā. Augsts veģetatīvās pavairošanas biežums var saglabāt noteiktas ģenētiskās īpašības.

Uzturs

Opuntioid kaktusi ir kultivējamas sugas sausās zonās, jo īpaši sakarā ar to augsto efektivitāti ūdens pārvēršanā biomasā. Šī iemesla dēļ tie tiek atzīti par ideālu ražu sausiem režīmiem.

Veiksmīgi pieradinātiem kultūraugiem, piemēram, O. ficus-indica, ir būtiska loma ekonomikā. Prickly bumbieri tiek ļoti komercializēti visā pasaulē. Tāpēc Nopal audzēšana ir tikpat svarīga kā agaves audzēšana tekilai Meksikas lauksaimniecības ekonomikā.

Opuntia kaktuss nodrošina augstu produktivitāti, bet tikai ar pareizu mēslošanu. Vidējā mēslošana ir 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K un 2,35% Ca, ja gada produktivitāte ir 20 tonnas uz hektāru gadā, ņemot vērā citus makro un mikroelementus.

Dīgli bumbieri tiek izmantoti kā lopbarība un dzīvnieku barības papildinājums.

Ārstnieciskas īpašības

Nopal ir ārstnieciskas īpašības, kas iegūtas no tā augļiem un kladēm. Šie kaktusi ir svarīgs bioaktīvo vielu un ķīmisko sastāvdaļu avots, kas palielina kaktusa kā produkta vērtību.

Kaktiem ir augsta antioksidantu aktivitāte, viņiem ir C vitamīns, flavonoīdi un betalaini. Turklāt vairāki pētījumi norāda, ka gan augļos, gan kladēs ir augsts barības vielu, minerālvielu un vitamīnu līmenis.

Avots: pixabay.com

Jaunākie pētījumi parāda Opuntia kaktusa potenciālu inhibēt kanceroģenēzi in vitro un in vivo šūnu līnijas kultūrās.

Kopumā Nopal ir ārstnieciska funkcija čūlu, anti-aptaukošanās, pretiekaisuma, dziedināšanas, pretvīrusu, holesterīna līmeņa samazināšanas, pretvēža, neiroprotektīvu un hipoglikēmijas ārstēšanā.

Reprezentatīvās sugas

Reprezentatīvākā Opuntia suga ir O. ficus-indica. Papildus tam ir vēl diezgan daudz izpētīts, piemēram: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea and O lindheimeri.

Atsauces

1. Griffith, MP 2004. Svarīgas kaktusu kultūras Opuntia Ficus-indica (Cactaceae) izcelsme: jauni molekulārie pierādījumi. American Journal of Botany 91 (11): 1915.-1921.
2. AO. 2017. Ražas ekoloģija, kaktusa bumbieru audzēšana un izmantošana. 224 lpp.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Opuntia reproduktīvā bioloģija: pārskats. Journal of Arid Environments 64: 549-585.
4. Taksonomiks (2004-2019). Taksons: Opuntia ģints P. Millers (1754). Paņemts no: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Opuntia (Cactaceae) augu savienojumi, bioloģiskās aktivitātes un perspektīvas - visaptverošs pārskats. Food Research International 112: 328-344.