Морфологично и анатомично устройство на семето (semen)

[w]

Произход на семето

• най-сложно устроените и успешни структури за безполово размножаване на висшите растения
• Първи доказателства: от края на девон
• най-вероятен предшественик: семенни папрати (Lyginopteridopsida) – вкаменелости на семена

Тенденции в еволюцията от спора към семе

• Еволюция на мегаспорангий с една функционалан мегаспора
• Развитие на интегумент (обвивка)
• Независимост на оплождането от водата

Семенни растения

• хетероспорови
• хетероморфна смяна на поколенията, с преобладаване на спорофита и редукция на гаметофита
• семе, развива се в семепъпка (видоизменен мегаспорангий)
• силна редукция на гаметофита
• оплождане без вода
• над 220 000 вида, приспособени към разнообразни условия
• съвременни групи:
  • Цикасови (Cycadophyta)
  • Гинкгови (Ginkgophyta)
  • Иглолистни (Pinophyta )
  • Гнетови (Gnetophyta)
  • Покритосеменни (Magnoliophyta)

Образуване и развитие на семето

oт семепъпката след оплождане (двойно при цветните растения) или в резултат на апомиксис

Развитие на семената при покритосеменните

• Двойно оплождане
• Делене на оплодената яйцеклетка – образуване на диплоиден зародиш
• Делене на 3-плоидната клетка – образуване на триплоидна резервна тъкан
• Образуване на теста (семенна обвивка)

Устройство на семето

• Семенна обвивка (теста, спермодерма): външен слой, който предпазва семето.
  • oбразува се от интегументите и се формира в процеса на зреене на семената.
  • при незрелите семена – от тънкостенни клетки.
  • в процеса на зреене клетките се видоизменят, дори се разрушават.
  • обикновено клетките на епидермата на външния интегумент стават склереиди с дебела кутикула, восъчен налеп, власинки …
  • Хилум: мястото към което семепъпката е била свързана със завръза
  • Микропил: поленовата тръбичка навлиза в семепъпката; прораства зародишния корен
• Резервна хранителна тъкан (ендосперм или перисперм) – изхранва зародиша в началните му степени на развитие.
  • Ендосперм:
    • триплоидна хранителна тъкан
    • междуклетъчни пространства
    • тънки целулозни клетъчни стени
    • ядрата безформени и дегенерират
    • хранителни вещества
      
      брашнест, твърд, мек, слизест, маслен, месест, рогов, сладък ..
  • Перисперм:
    • хранителна тъкан,формирана от остатъци на нуцелуса или част от интегументите
    • един или повече редове клетки около зародиша и ендосперма.
  • Основни резервни хранителни вещества в семената: въглехидрати, белтъци и липиди

  

• Зародиш: начало на ново растение
  • изграден от меристемна тъкан, по форма линеен или извит
  • големина: еволюционно старите растения имат по-малки зародиши; при по-напредналите изпълва изцяло семето и запасните вещества се отлагат в семеделите
  • части на зародиша
    • зародишен корен
    • зародишно стъбло
    • зародишна пъпка
    • семедели (котиледони)
    • първи същински листа
  • части на зародиша при едносемеделни
    • Щит (развит семедел)
    • Епибласт (закърнял семедел)
    • Абсорбиращ слой
    • Колеоптил
    • Колеориза
    • Зародишно коренче
    • Листни зачатъци

Покълнване на семената

• Сложен физиологичне процес
• Период на латентност: зависи изключително от влагата; решаващи са генетична природа и влиянието на околната среда
• Има сезонен или годишен характер
• Растителни хормони, влияещи положително върху покълването: ауксин, цитокинин, гиберелин, етилен … ^[видео]

Сравнителна морфология

• Срастване с плодната обвивка
• Ахена (семка) – Asteraceae /сложноцветни/ …
• Зърно (кариопсис) – Poaceae /житни/ …
• Сочни – Punica granatum /нар/
• Влакнести – Gossypium hirsurtum /памук/…
• Елейозома – Viola /теменуга/, Ricinus communis /рицин/…
• Восъчни покрития

Характеристики

• Рaзмери
  • Най-дребни при Orchidaceae /Салепови/
  • Най-големи при Arecaceae /Палмови/
• Тип на зародиша
• Форма
• Семенна обвивка
  • орнаментация
  • оцветяване
  • консистенция
• резервна тъкан
• наличие на придатъци (хвърчилки – сложноцветни; устрелови и др.; ребра – сенникоцветни и др.)

Видове семена според произхода на резервната тъкан

• С ендосперм
  • резервните вещества се отлагат в ендосперма
  • зародишът заема малка част от семето.
  • примери: сем. Poaceae, Solanaceae, Apiaceae, Liliaceae, Scrophulariaceae
• С перисперм
  • Хранителна тъкан: извън зародишната торбичка (в нуцелуса на семепъпката).
  • сем. Caryophyllaceae, Chenopodiaceae, Amaranthaceae
• С ендосперм и перисперм: Nelumbo nucifera, Piper nigrum
• Без ендосперм и перисперм:
  • резервните вещества са в семеделите на зародиша.
  • примери: сем. Fabaceae, Rosaceae, Cucurbitaceae, Brassicaceae, Asteraceae
• Без хранителна тъкан
  • развитието им е свързано с ендотрофна микориза
  • видовете от сем. Orchidaceaе

Поникване

• Епигейно: двусемеделни растения ^{[вижте на клип как пониква фасулът]}
• Хипогейно: едносемеделни растения ^{[вижте на клип как пониква овесът]}

---

Въпроси:
1. Направете схема на последователността на епигейното и хипогейното поникване.
2. Семената на голосеменните имат ли ендосперм? Обосновете отговора си.
   

---

↑ ← →
Стоянов К. & Райчева Цв. 2011-2019. Анатомия и морфология на растенията. Курс за самостоятелна подготовка на студентите от ОКС бакалавър.
онлайн версия обновена на 15.09.2019 от К. Стоянов
www.botanica.gallery & www.botanica.ovo.bg
(cc) цитирането е задължително