Типы плодов

Проведите морфологический анализ коллекции плодов. Определите к какой группе относится каждый плод. Дайте названия плодам.

Зарисуйте и обозначьте плоды.

Лабораторная работа № 17
Семена и проростки

Материалы: коллекция семян, проростки семян однодольных и двудольных растений, постоянный микропрепарат поперечного среза зерновки овса.

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек.

В типичном случае семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег.
Последний состоит из оси (зародышевого стебелька), зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки.

Эндосперм цветковых растений образуется в результате двойного оплодотворения из центральной клетки зародышевого мешка и состоит из триплоидных клеток. Развитие зародыша и эндосперма у цветковых растений происходит одновременно. У голосемянных эндосперм семян формируется до оплодотворения и развития зародыша. Клетки эндосперма голосемянных (в том числе хвойных) гаплоидны.

Эндосперм обеспечивает питание сначала зародыша, а затем проростков – молодых растений, развивающихся из семян. Вначале клетки эндосперма обнаруживают высокую метаболическую активность, перерабатывая и передавая зародышу питательные вещества, поступающие от материнского растения. Следовательно, зародыши питаются гетеротрофно. Позже метаболическая активность эндосперма затухает, и в его клетках начинают откладываться запасные вещества. В зрелых семенах хвойных и большинства цветковых растений эндосперм хорошо выражен. Однако у представителей некоторых семейств цветковых зародыш разрастается в семенах настолько, что заполняет их целиком. От эндосперма или вообще ничего не остается, как у бобовых, тыквенных, сложноцветных, или сохраняется в виде тонкого слоя клеток, как у яблони, миндаля. При отсутствии эндосперма запасные вещества семян откладываются в клетках зародыша, чаще в его семядолях.

Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик – место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, – отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Часто семенная кожура обеспечивает перенос семян с помощью ветра (например, волоски на семенной кожуре ив, тополей, хлопчатника; крыловидные выросты семенной кожуры у хвойных) или животных (мясистые придатки на семенах копытня, чистотела, фиалок, бересклета).

Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов – свет. Проростки, развивающиеся из семян, имеют смешанный способ питания: наряду с синтезом они используют готовые органические вещества, запасенные в семенах. При прорастании зародышевый корешок развивается в главный корень растения, зародышевый побег и почечка дают начало главному побегу. Семядоли или выносятся на свет, где зеленеют (надземный способ прорастания), или остаются под землей (подземный способ прорастания).

Классификация семян проста. Различают четыре типа семян в зависимости от того, где накапливаются запасные продукты: в эндосперме, в перисперме, в эндосперме и перисперме или в зародыше.

Рис.17.1. Типы семян. А – с эндоспермом, окружающим зародыш (мак – Papaver somniferum); Б – с эндоспермом, лежащим рядом с зародышем (пшеница – Triticum aestivum); В – с запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (горох – Pisum sativum); Г – с эндоспермом, окружающим зародыш, и мощным периспермом (перец – Piper nigrum), Д – с периспермом (куколь – Agrostemma githago)