Питательная ткань зародыша семени

Питательная ткань семени, ее типы и особенности происхождения

Питательные ткани семени растения

Питательной тканью в семенах могут быть эндосперм и перисперм . Чаще в семенах встречается эндосперм, реже перисперм, еще реже — обе питательные ткани одновременно. У некоторых таксонов специальные питательные ткани полностью отсутствуют и тогда запасные вещества откладываются непосредственно в зародыше .

Консистенция питательной ткани различна: твердая, жидкая, слизистая и т.п. Твердый, но снабженный глубокими складками и бороздами эндосперм называется руминированным. Чаще всего в питательной ткани накапливаются углеводы в виде зерен вторичного крахмала, реже липиды в виде капелек жирного масла. Кроме того, в семенах всегда имеются запасные белки, что особенно важно при прорастании, и фосфорное соединение фитин , которому приписывают роль стимулятора в метаболических процессах, совершающихся при прорастании.

В зависимости от химического состава преобладающих запасных веществ семена разделяют на крахмалистые ( пшеница , кукуруза , рис и многие другие злаки ), масличные ( подсолнечник , лен , арахис , соя ) и белковые (большинство бобовых ).

у однодольных растений вместилищем питательных веществ являетс эндосперм, у двудольных эндосперм развит слабо, а практически весь запас питательных веществ сконцентрирован в семядолях.

кроме эндосперма в семенах растений имеется слой клеток — алейроновый слой, в котором запасаются жиры и масла

Эндоспе́рм — запасающая ткань в семени растений.

Первичный эндосперм голосеменных — развивается из женского гаметофита (его клетки полиплоидны).

Вторичный эндосперм большинства покрытосеменных — образуется в результате двойного оплодотворения из диплоидной центральной клетки и в подавляющем большинстве случаев является триплоидным.

Эндосперм осуществляет транспорт питательных веществ из материнского организма в семя, в эндосперме может происходить импринтинг генов, и именно в эндосперме останавливается развитие семян генетически модифицированных растений.[4] У покрытосеменных эндосперм содержит гормоны, например, цитокинины, которые регулируют дифференцировку клеток и образование зародышевых органов.

Периспе́рмий (от греч. peri — около, возле и spérma — семя) — запасающая питательная ткань семени, образующаяся из нуцеллуса, используемая зародышем при прорастании. Перисперм схож по функциям с эндоспермом, но имеет диплоидный набор хромосом, содержит малое количество белковых веществ, в основном крахмал, а иногда и жиры. Периспермий может составлять либо всю запасную ткань семени, либо её часть. В последнем случае перисперм развивается в семени наряду с эндоспермом.

В процессе развития женского гамотофита, а затем зародыша и эндосперма ткань стенки мегаспорангия (нуцеллярная ткань) обычно полностью разрушается и ассимилируется. Однако у некоторых растений из самых разных семейств эта ткань частично сохраняется и превращается в наружную питательную ткань, называемую периспермом (от греч. peri — возле, около и sperma — семя). Перисперм имеется у савруровых, перцевых, кабомбовых, нимфейных, почти всех представителей порядка гвоздичных, юкки и всех представителей порядка имбирных. В других случаях, как у пшеницы и прочих злаков, остатки нуцеллярной ткани представлены сравнительно тонким слоем толстостенных клеток, входящих в состав семенной кожуры, т. е. играющих защитную роль. Интересно, что у многих растений, содержащих перисперм, таких, как савруровые, перцевые, кабомбовые, нимфейные и большинство представителей порядка имбирных (за исключением семейства марантовых), семя содержит как эндосперм, так и перисперм. Эндосперм в таких случаях выполняет очень своеобразную функцию: во время прорастания семени он добывает из перисперма питательные вещества и передает их растущему зародышу.

Дата добавления: 2015-07-06 ; просмотров: 4350 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Ткани масличных плодов и семян

Семена масличных растений представляют собой сложные многоклеточные образования, построенные из нескольких типов тканей. Ткань — это совокупность клеток, выполняющих в организме растения определенную функцию и сходных по строению. Ткани семян по физиолого-биохимическим свойствам, характеру процессов обмена и химическому составу дифференцированы. Одноименные ткани различных растений обычно имеют большое сходство и выполняют аналогичные функции. Как правило, ткани не изолированы друг от друга и составляют взаимодействующие системы.

ЗАПАСАЮЩИЕ ТКАНИ

У семян наиболее развиты основные, или запасающие, ткани: ткани зародыша и эндосперма. В этих тканях происходит накопление и хранение питательных веществ.

К масличным растениям, в семенах которых практически все запасные вещества сосредоточены в зародыше, точнее в его семядолях, относятся подсолнечник, горчица и соя. Так, у подсолнечника эндосперм представлен в виде тонкой однорядной ткани, сросшейся с семенной оболочкой.

К растениям, семена которых имеют хорошо развитый эндосперм, относятся клещевина, мак и кунжут. В зародыше таких семян, как правило, почти нет запасных питательных веществ, а семядоли развиты слабо.

У некоторых культур запасные вещества в семенах распределены относительно равномерно — и в семядолях, и в эндосперме. Обе ткани развиты достаточно хорошо. К таким растениям относится лен (табл.).

Место отложения запасных веществ в масличных семенах

Семейство, род, вид растений

Место отложения запасных веществ

Части растений, перерабатываемые на маслодобывающих заводах

Семядоли зародыша и эндосперм

Рапс, горчица, сурепица, рыжик,

Семядоли зародыша и эндосперм

Семена, части плодов (третинки)

В зависимости от степени развития эндосперма семена делят на три группы — без эндосперма, с эндоспермом и с равномерно развитым зародышем и эндоспермом

. Такое деление семян условно, и его можно проследить только в семенах, в которых процесс созревания полностью закончился.

ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ —ПЛОДОВЫЕ И СЕМЕННЫЕ ОБОЛОЧКИ

Покровные ткани защищают зародыш и эндосперм семян от неблагоприятных внешних воздействий — механических повреждений, высыхания, перегревания, переохлаждения, лучистой энергии, проникновения чужеродных организмов, а также излишнего увлажнения. Выполнение защитной функции накладывает специфический отпечаток на строение покровных тканей, прежде всего внешних оболочек семян — плодовой и семенной. Эти оболочки у большинства растений состоят из мощной и твердой волокнистой ткани, сложенной из вытянутых толстостенных клеток, как правило, мертвых, лишенных внутриклеточного содержимого. Из-за характерного расположения клеток и их формы ткань иногда называют палисадной.

Покровные ткани обеспечивают прорастание семян при условиях, наиболее благоприятных для развития проростка. Эта функция покровных тканей обусловлена спецификой химического состава, который обеспечивает их непроницаемость для воды и кислорода воздуха. Непроницаемость тканей для воды объясняется тем, что в их составе липиды (в основном воски и воскоподобные соединения). Многие масличные плоды и семена покрыты тонкой пленкой (налетом) из воскоподобных соединений. Покровные ткани многих плодов и семян образуют волоски, усиливающие защитные функции ткани или способствующие распространению семян. У семян хлопчатника, например, эпидермальные волоски (хлопковое волокно) достигают 70 мм. Иногда в покровных тканях образуется грубая защитная ткань — пробковая. Клетки этой прочной и упругой ткани отмирают и состоят только из толстых стенок, которые окружают полости, заполненные воздухом или смолистыми веществами.

В семенной оболочке и в стенках плода обнаружены ингибиторы прорастания, поэтому удаление этих тканей способствует прорастанию семян. Присутствие в покровных тканях соединений типа фенолов, возможно, также усиливает непроницаемость. В семенной оболочке отдельных растений, например льна, накапливаются слизи. При контакте с водой слизи оболочки набухают и семена становятся клейкими, что способствует удержанию семян на почве и исключает их смывание и унос дождем или ветром. Набухший слой слизи непроницаем для кислорода, и осенью в условиях избыточной влажности препятствует поступлению кислорода к зародышу, задерживая прорастание до наступления более благоприятных условий.

Если у зрелых семян плодовая оболочка не разрушается при созревании и уборке, то семенная оболочка имеет строение, подобное строению основной ткани — зародыша или эндосперма. Например, у подсолнечника семенная оболочка представляет собой тонкую пленку, состоящую из внешней (бахромчатой) ткани и внутренней (эпидермиса). Если у семян после созревания плодовые оболочки не сохраняются, то семенная оболочка у них, как правило, прочная, а строение тканей, составляющих ее, аналогично тканям плодовой оболочки. В отдельных случаях семенная оболочка может срастаться с маслосодержащими тканями ядра (например, у льна), и даже при разрушении семян эта связь сохраняется. Чаще семенная оболочка только соприкасается с ядром (у сои, горчицы, хлопчатника, клещевины).

Большинство перерабатываемых масличных семян имеет сухую семенную оболочку. Семена с сочными покровами чаще встречаются у более эволюционно древних растений.

ЗАРОДЫШ

Зародыш семени состоит из находящихся в зачаточном состоянии корешка, стебелька (подсемядольного колена), почечки и первых листьев, называемых семядолями. Часто корешок, подсемядольное колено и почечку называют корешком-почечкой.

Важнейшие ткани корешка-почечки включают внешние ткани — эпидермис, запасающую ткань, сердцевину, прокамбиальные тяжи, представляющие собой проводящую и механическую ткань.

Основная ткань и сердцевина состоят из коротких цилиндрических клеток. Как правило, эти ткани зародыша более устойчивы к механическим воздействиям при измельчении семян в процессе технологической обработки.

Семядоли состоят главным образом из тканей двух видов — покровной (наружный и внутренний эпидермис) и основной (губчатая и палисадная). В толще семядоли находятся проводящие и механические ткани, из которых образуются жилки листа. Наружные ткани зародыша однорядные, их защитные функции проявляются незначительно. Основная ткань многорядная и состоит из клеток, несколько вытянутых в радиальном направлении.

Корешок-почечка расположен обычно у острого конца семени между семядолями.

У зародыша семян разных масличных культур сохраняется однотипный план строения, но по степени развития, размерам и строению составляющих частей, прежде всего семядолей, обнаруживаются различия. Так, у семян без эндосперма, например у подсолнечника, семядоли толстые, мясистые, так как все запасные липиды и белки сконцентрированы в семядолях. У хлопчатника семядоли тонкие, но зато площадь их сравнительно больше, так как они свернуты в несколько несрастающихся рядов. У семян с хорошо развитым эндоспермом, например у клещевины, семядоли состоят из двух тонких листочков, разделенных воздушной полостью.

ЭНДОСПЕРМ

Эндосперм состоит из ткани, аналогичной по строению основной ткани зародыша. У семян без эндосперма этой ткани практически нет, она представлена одним или двумя рядами клеток, частично сросшимися с семенной оболочкой.

У семян хлопчатника эндосперм представляет собой ткань, заполняющую складки свернутых семядолей, которая состоит из нескольких рядов клеток в зависимости от глубины складок и образует выравнивающий слой. У семян промежуточного типа (льна) объем эндосперма равен объему зародыша.

У семян с развитым эндоспермом (клещевины) эндосперм — это основная запасающая ткань, которая занимает почти все свободное пространство внутри семенной оболочки.

Источник

Питательная ткань зародыша семени

Семя – зародышевая стадия семенного растения, образующаяся в процессе полового размножения и служащая для расселения.

Различают три генетически отличающихся компонента в строении семян:

Зародыш, сформированный из зиготы.
Запасающая ткань – эндосперм.
Семенная кожура (у покрытосеменных).

Семенная оболочка является защитой семян от механических, температурных повреждений. Также оболочка удерживает семена в состоянии покоя, пока условия не станут благоприятными для прорастания зародыша.

Эндосперм — это питательная ткань, которая образуется в семенах после оплодотворения (опыления). Он окружает зародыш и обеспечивает питание зародыша на первых этапах прорастания.

Перисперм – это дополнительный слой питательной ткани в семенах некоторых цветковых растений.

Зародыш состоит из зародышевого корешка (первичный корень), стебелька, почечки и семядолей.

Особенности семенного строения

Количество семядолей в семени служит основой для классификации покрытосеменных на однодольные (с одной семядолей) и двудольные (с двумя семядолями). У голосеменных количество семядолей варьируется, но обычно их — больше двух (до 24).

Химический состав семян

Важная особенность семян – малое содержание воды (от 5 до 20%). В зависимости от вида, они отличаются разными концентрациями питательных веществ. У одних содержится больше углеводов (злаки), в других много белка (бобовые), третьи отличаются большим количеством масла (рапс, орехи, подсолнечник).

В каждом семени содержатся ферменты, необходимые для перевода запасов питательных веществ в легко усвояемую для зародыша форму. Это мальтаза – для расщепления крахмала, липаза – для расщепления жира, протеолитические ферменты — для расщепления белков.

Покой и прорастание семян

Покой семян — это состояние, в котором семена не прорастают даже в самых благоприятных условиях окружающей среды.

Скорость прорастания зависит от температуры окружающей среды. Чем теплее среда, тем быстрее прорастание. Лучшая температура для прорастания в большинстве случаев составляет от 18 до 24°C. Чаще на прорастание уходит от 1 до 2 недель.

Как могут распространяться семена?

Автохория, или саморазбрасывание семян.
Анемохория, или рассеивание ветром.
Гидрохория, или распространение водой.
Зоохория, или распространение животными. Чаще всего плоды перевариваются животными, а семена проходят через пищеварительный тракт и таким образом попадают в другие места. Некоторые животные и птицы закапывают семена.

Источник

Питательная ткань зародыша семени

Семя — генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из семяпочки (семязачатка).

Функции семени

Отделяясь от материнского организма, семя может прорасти и дать начало новому растению.

Благодаря семенам, некоторые из которых имеют воздушные мешки, дочерние растения могут расти на расстоянии десятков километров от материнского. Прорастая на новых территориях, они занимают их и распространяются.

Перенесение неблагоприятных условий

Семя выживает при таких неблагоприятных факторах, где листостебельное растение погибло бы. Именно семя дает возможность выжить зародышу растения во время зимнего холода, недостатка влаги, летнего зноя.

Строение семени

Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма. Основную часть семени занимает зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька с зародышевой почечкой, и зародышевых листьев — семядолей, которые при прорастании семени становятся первыми эмбриональными листьям саженца.

Семенная кожура — обязательный атрибут семени, представляет собой многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания. Может иметь на поверхности различные образования. На семенной кожуре всегда можно найти след (рубчик) от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода. Рядом с рубчиком находится еще одно отверстие — семявход (микропиле), через которое при намачивании внутрь семени поступает вода, после чего начинается важный процесс — набухание семени.

Эндосперм — запасающая ткань семени растения, необходимая для роста и развития зародыша. В некоторых семенах эндосперм может отсутствовать, в этом случае его функцию на себя берет семядоля. Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах бобовых, тыквенных, сложноцветных (гороха, подсолнечника, фасоли, тыквы).

В семенах злаковых находится одна семядоля, которую называют — щиток. Щиток выполняет функцию транспорта питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Прорастание семени

Прорастанием семени называется переход от состояния покоя к вегетативном росту зародыша и формированию из него проростка. Развивается молодое растение. Этот крайне важный процесс требует нескольких обязательных условий:

При этом вода поступает через семявход внутрь семени. Как только это происходит, питательные вещества начинают растворяться в воде, и становится возможным их усвоение для зародыша. При полном погружении в воду, в которой мало растворенного кислорода (кипяченая вода), семена могут погибнуть из-за нехватки кислорода.

Доступ воздуха к семени

А точнее — кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

Наличие в семени запасных питательных веществ.

До момента, когда растение начнет фотосинтезировать — вся надежда только на запасные вещества. Они содержатся либо в семядоли (семядолях), либо — в эндосперме.

Как видно из картинки выше, удаление семядоли значительно замедляет рост и развитие растения (у 1 и 2 растения слева). У растения справа (3) сохранены обе семядоли, оно опережает в росте и развитие растение (2).

Для каждого вида растения температура своя. Есть растения, которые прорастают при температуре выше 15°C — огурцы, кукуруза, перец. Другие адаптированы к гораздо меньшим температурам, чуть выше +2 °C — укроп, рожь, морковь, редис, пшеница. Это обусловлено эволюционно, в зависимости от климата в регионе места происхождения растения. Исходя из этого, растения подразделяются на теплолюбивые и холодостойкие.

Семена некоторых растений не способны прорастать без освещения: марь белая (лебеда), салат латук, сельдерей. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Также существуют растения, семена которых способны прорастать только в полной темноте — лук, конопля.

В данном случае руководствуются общим правилом: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Семена фасоли закладывают на 4-5 см, а очень мелкие семена, не закапывая, сеют на самой поверхности почвы: семена земляники, мака, мяты, наперстянки, подорожника.

Если все условия прорастания семян соблюдены, то образуется проросток. Проросток — стадия онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.

Типы прорастания семян

Существуют два типа прорастания семян:

При надземном типе прорастания семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Такой тип прорастания имеется у редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.

Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Характерно для гороха, дуба, лещины, пшеницы.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник