přednáška IV
Transkript
přednáška IV
Generativní orgány a rozmnožování vyšších rostlin Květ Květ soubor listů vyrůstajících na zkrácené ose a metamorfovaných k účelům pohlavního rozmnožování směřujícího k vytvoření semen a plodů. na květním lůžku vyrůstají květní obaly – kališní a korunní lístky – chrání tyčinky a pestíky. Květní lůžko jednotlivé květní části jsou na květním lůžku uspořádané šroubovitě (pryskyřníkovité) nebo v kruzích. Někdy jsou některé části ve šroubovici, jiné v kruzích, pak se jedná o květ hemicyklický (blatouch) Květní obaly u krytosemenných rostlin jsou volné nebo srostlé, někdy mohou chybět (vrba). Jsou-li květní obaly stejné, označujeme je jako okvětní plátky a jejich soubor jako okvětí (perigon). Kalich kališní lístky (sepala) vznikly z listenů, tvoří vnější kruh rozlišeného okvětí zelené, ochranná funkce volné nebo srostlé u některých rostlin může být kalich zvětšený a zbarvený a přebírá funkci koruny (fuchsie). Někdy se kalich stává součástí plodu (chmýr u hvězdnicovitých). Koruna tvořena korunními plátky, často papily a trichomy – sametový vzhled. Koruna láká opylovače – barevnost chromoplasty, vůně - silice Volné nebo srůstají Květy s jednou rovinou souměrnosti = souměrné (hluchavkovité, vikvovité) Květy s žádnou rovinou souměrnosti = asymetrické (kozlík) Tyčinka (Stamen) výtrusný list, vytvářející samčí výtrusy, pylová zrna typická tyčinka sestává z nitky a prašníků – různé tvary, délky tyčinky mohou srůstat spolu, i s květními obaly a plodolisty. Některé tyčinky zakrňují a vytvářejí tzv. Medníky – žlázky vylučující nektar. medník, nectarium – místo v rostlině (v květu nebo na listech či palistech), kde žláznaté pletivo vylučuje nektar. Při vyhledávání nektaru hmyz zprostředkuje opylení květu. Škornice (Epimediu alpinum) Prašník je tvořen dvěma prašnými váčky, v každém váčku jsou dvě prašná pouzdra. Ve zralosti splývají v prašném váčku a produkují pylová zrna. Zralé prašníky se otevírají, nejčastěji praskají podélnou trhlinou mezi prašnými pouzdry, a uvolňuje se z nich pyl. Plodolisty (Gynaeceum) samičí výtrusné listy. Srůstem plodolistů vzniká pestík, jeho spodní rozšířená část, která uzavírá vajíčka, je semeník. Horní část se nazývá blizna a část, která tyto dvě spojuje, je čnělka. Jeden pestík z jednoho plodolistu (vikvovité) V důsledku srůstání plodolistů vnikají přehrádky, které rozdělují semeník na několik pouzder. Svrchní semeník je původnějším typem, kde tyčinky a květní obaly jsou umístěné pod ním. U květů se spodním semeníkem srůstají květní obaly a tyčinky se stěnou semeníku, někdy i s pohárkovitou češulí (receptaculum), např. šípek u růže. Vznik a vývoj vajíčka vajíčko je samičí výtrusnicí. Dělením pokožkových a podpokožkových buněk placenty se nejprve zakládá hrbolek – základ jádra. Na jeho bázi vzniká základ obalů, které postupně přerůstají jádro. Na vrcholu obaly nesrůstají, ponechávají otvor klový (mikropyle). Na semenici je vajíčko přichyceno poutkem. Z jedné buňky nucellu vzniká mateřská buňka megaspory a z ní redukčním dělením čtyři haploidní buňky. Tři obyčejně zanikají a zbývající buňka se třikrát dělí za vzniku osmijaderného aparátu zárodečného vaku typu Polygonum, který je u rostlin nejrozšířenejší a vyskytuje se asi u 80% krytosemenných rostlin. Jedná se tedy o zárodečný vak monosporický, bipolární a osmijaderný. Vývoj a organizace zárodečného vaku formování zárodečného vaku začíná rozdělením jádra. Obě části se přesunují k opačným pólům a mezi nimi se vytváří vakuola. Každé takto vzniklé jádro se ještě dvakrát dělí – na každém pólu 4 jádra. Po jednom jádru z každé čtveřice se přesune do centrální oblasti, kde splývají a vzniká centrální jádro zárodečného vaku (diploidní) Okolo třech jader u mikropyle se nahloučí protoplazma, vytvoří se jemná bílkovinná stěna a vznikají tři buňky vaječného souboru – vaječná buňka (oosféra) a dvě pomocné buňky (synergidy) Tři jádra u opačného pólu vytvářejí antipody s krátkou životností Pohlavnost květu oboupohlavné (hermafroditické) – přítomny tyčinky i pestík samčí – pouze tyčinky samičí – pouze pestíky na rostlině se odděleně vytvářejí samčí i samičí květy – jednodomá na rostlině se vytvářejí pouze samičí květy, samčí se vytvářejí na rostlině jiné – dvoudomá může nastat situace, kdy na jedné rostlině nacházíme květy oboupohlavné, samčí i samičí (jasan) Květní stavba, vzorec, diagram V květním vzorci vyjadřujeme strukturu, pohlaví a počet květních částí pomocí znaků, písmen a čísel. Květní diagram 1 - listen, 2 - okvětní lístek (tepala), 3 - kališní lístek (sepala), 4 - korunní plátek (petala), 5 - tyčinka, 6 - semeník svrchní, 7 - semeník spodní, 8 apokarpní gyneceum, 9 - 12 - příklady coenokarpních gynaeceí Květní stavba, shrnutí květy existují samostatně nebo v soukvětích květní diagram znázorňuje graficky složení květu, je to v podstatě jakýsi půdorys, osa květu probíhá vertikálně. Květní části sousedních cyklů se nevyvíjejí nad sebou, ale střídají se. Květní vzorec slouží k rychlému vyjádření základní charakteristiky květu. Symboly pro pohlavnost, souměrnost, uspořádání květních orgánů. Květenství Definice: souhrn květů sestavených podle určitých pravidel na společné ose za účelem pohlavního rozmnožování, s vegetativními listy redukovanými obyčejně na listeny nebo zcela potlačenými. Květy jsou na rostlině jednotlivě, terminální nebo úžlabní, nebo se sdružují v souborech – květenstvích. Květenství dělíme na dvě základní skupiny: hroznovitá, vrcholičnatá. Hroznovitá květenství základním je hrozen – rybíz, hyacint chocholík – postranní větve prodloužené, všechny květy rozkvétají ve stejné výšce – jabloň, hrušeň, brukvovité klas – hrozen s přisedlými květy – rdesno, jitrocel klásek květy – typ klasu, kde pluchy uzavírají jednotlivé jehněda – typ klas, který celý opadává – bříza palice – typ klasu s tlustou, dužnatou osou, na které jsou hustě přisedlé květy – orobinec, áronovité okolík – vzniká zkrácením větve hroznu na minimum. Listeny pod květními stopkami vytváří obaly a obalíčky. Rozkvétání dostředivé – miříkovité strboul – zkrácení vřetene květenství na nulu, přisedlé květy směstnány na vrcholu osy – jetel hlávka – u hvězdnicovitých vytvářejí listeny imitaci kalicha a celé květenství se na zývá úbor. Lata – nejdelší hlavní osa nese kratší rozvětvené osy postranní – žabník, šeřík Kytka – postraní větve umisťují rozkvétající květy do stejné roviny – javor mléč Vrcholičnatá květenství Postraní osy přerůstají osu hlavní, zakončenou květem. dvouramenný vrcholík – pod terminálním květem odbočují ve střídavé poloze dvě květonosné osy víceramenný vrcholík – hlavní osa zakončena jedním květem, má tři či více postranních os – bez černý kružel – obrácená lata – sítina, bika trojan – vrcholík o třech přeslenitých větvích – vzácný vidlan – větve odbočují po dvou v přeslenu – silenkovité jednoramenný vidlan – jedna ze vstřícných větví se nevyvíjí Eriogonum umbellatum (Polygonaceae) srpek – redukce listenu – mečík vějířek – z obou vstřícných listenů se vyvíjí vždy jeden – kosatec vijan – z párových listenů zůstává jeden, střídavě, výsledkem je na jedné straně dvě řady listenů, na druhé straně dvě řady květů. V mládí je květenství spirálně svinuté – pomněnka. šroubel – listen se o určitý úhel odchyluje od původního směru – třezalka okolík a hlávka – rozdíl od hroznu je v postupu rozkvétání květů – zde odstředivě – svízel, kozlík Složená květenství Jednoduchá květenství se rozmanitě mohou skládat a kombinovat. složený okolík – miříkovité složený klas – lipnicovité – žito, ječmen lata z klásků – lipnicovité – oves, lipnice, samčí květenství kukuřice kytka ze strboulů (úborů) – hvězdnicovité, řebříček palice z klásků – lipnicovité – samičí květenství kukuřice hrozen z vidlanů – kohoutek luční klas (jehněda) z vidlanů – břízovité – bříza, olše Rozmnožování vyšších rostlin Nepohlavní – vegetativní, sporami, partenogeneze Pohlavní Vegetativní rozmnožování Dělení – u jednobuněčných organismů (sinice, řasy, bakterie), mateřský jedinec se rozděluje na dceřiné. Fragmentace – vícebuněční jedinci mohou z mateřského oddělovat jen určitou část (nadzemní a podzemní výhony u trav). Rozmnožovací tělíska – vícebuněčné útvary, u některých řas a lišejníků. Vznikají vnitřním pučením. Umožňují přežít nepříznivé životní období. Porostnice mnohotvará (Marchantia polymorpha) Výtrusy - realizuje se nepohlavními výtrusy uvnitř výtrusnice Pacibulky – vytvářejí se v úžlabí listů nebo v květenství, po vypadnutí se z nich vyvíjí nová rostlina. Hřížení, očkování, roubování, řízkování, kopčení – umělé způsoby oddenky - (podzemní stonky – pýr) oddenkové hlízy – brambory kořenové hlízy – jiřiny, pivoňky šlahouny – jahodník Pohlavní rozmnožování splynutí pohlavních buněk při oplození dochází ke splynutí cytoplasmy a jader obou gamet, pouze chromosomy nesplývají. K pohlavnímu rozmnožování je potřeba 2 rostlin, genotyp vzniklého potomka je kombinací genotypu matky a otce. Pohlavní rozmnožování vede k větší různorodosti populace a vzniku nových variant genotypu. V konečném důsledku také dochází k urychlení fylogeneze (evolučního vývoje druhu). Pohlavní reprodukce je známa u všech nižších i vyšších rostlin. U nižších je velice rozmanitá, u vyšších jednodušší. Pohlavní rozmnožování započne v rozmnožovacích orgánech rostliny, která nejdříve vytvoří meotickým dělením z diploidních buněk pohlavní - haploidní buňky - gamety (buď samčí, či samičí). Pokud dojde k splynutí samčí a samičí gamety, vytvoří se diploidní zygota, jež je základem nového organismu, který se dále dělí mitózou, vyvíjí a roste. Pohlavní rozmnožování probíhá u každé rostliny jen v určité části jejího individuálního vývoje (u každého druhu v odlišném čase). Dochází také ke střídání generace nepohlavní (sporofyt) a pohlavní (gametofyt) - tento proces se nazývá Rodozměna. Opylení přenesení pylu na bliznu nebo k mikropyle, vlastní pyl = autogamie, pyl jiné rostliny = allogamie – za pomoci hmyzu, větru, vody, živočichů Ekologie květu Ekologie = vědní obor, zabývající se vztahem organismů a prostředí, popřípadě vztahem organismů mezi sebou. Hovoříme-li o květní ekologii, chápeme ji jako vztah květu k živému a neživému prostředí s významem tohoto prostředí pro splnění základní funkce květu – opylení. Autogamie (samosprašnost) – kleistogamie – k opylení dochází ještě v poupěti Allogamie (cizosprašnost) – pro zachování druhu je nutné občasné křížení s jiným jedincem téhož druhu Zprostředkování opylení – větrem, vodou, zemskou přitažlivostí, dotykem při růstu, pohybem tyčinek, živočichy, člověkem. Nejrozšířenějšími způsoby jsou vítr a živočichové. Anemogamie – přenos pylu větrem. Podmínkou je, aby se pyl vznášel ve vzduchu, bylo ho dostatečné množství, byl dostatečně rozptýlen, blizna květu byla připravena ho zachytit a příznivé vzdušné proudy. Zoidiogamie – opylování za pomoci živočichů. Pyl je uzpůsoben přenosu, květ láká opylovače, i opylovač je stavbou těla uzpůsoben návštěvám květu. Oplození klíčení pylu na blizně. Pyl vytváří pylovou láčku, která prorůstá čnělkou do semeníku. Generativní jádro se cestou dělí. Prvé z nich splývá s oosférou za vzniku diploidního embrya. Druhé splývá s jádrem zárodečného vaku a dává vznik triploidnímu vyživovacímu pletivu – endospermu. Vaječné obaly se mění v osemení, většinou třívrstvé – první vrstva sklerenchymatických buněk (Malpigiho vrstva), druhá vrstva pigmentová, třetí vrstva je schopná poutat vodu a rosolovatět (len). Plumula – první pupen nové rostliny, první nadděložní článek se nazývá epikotyl Radicula (kořínek) – je základem budoucího kořene, orientován ke klíčnímu otvoru, první podděložní článek se nazývá hypokotyl. Dělohy – ploché listové útvary Endosperm – vyživovací triploidní pletivo, kde se hromadí zásobní látky. Příště … Semena a plody