DYGIMAS: SĖKLOS STRUKTŪRA, PROCESAS, RŪŠYS - BIOLOGIJA - 2025

Daigumas yra procesas, kurio metu embrionų kiekis yra ne didesnis spermatophyte augalų sėklų dalis perauga į naują gamyklą, ir yra būdinga tai, kad šaknų į išorę testa arba seedcoat iškyšulys.

Augalų karalystėje spermatofitai yra augalų, vadinamų „aukštesniaisiais augalais“, grupė, kuriai būdingas sėklų auginimas dėl jų lytinio dauginimosi, iš kurios kilęs pavadinimas, nes „sperma“ graikų kalboje reiškia sėkla.

Dviskilčių augalų daiginimas (Šaltinis: MAKY.OREL per Wikimedia Commons)

Spermatofitų grupę sudaro žydintys arba angipermiški augalai ir ne žydintys arba gimnastikos augalai, iš kurių gaunamos sėklos, uždaromos atitinkamai pagal kiaušidžių struktūrą, arba plikos sėklos.

Sėklos sudygimas, kad ir kokia būtų jos rūšis, gali būti suprantamas kaip iš eilės einančių žingsnių rinkinys, kai ramioje arba ramybės būsenoje esančios sėklos, turinčios mažai vandens, padidina bendrą jos metabolinį aktyvumą ir pradeda formuotis daigai iš embriono viduje.

Tikslų momentą, kai baigiasi daigumas ir prasideda augimas, yra labai sunku apibrėžti, nes daigumas buvo konkrečiai apibrėžtas kaip sėklinio dangalo plyšimas, kuris pats savaime yra augimo rezultatas (ląstelių dalijimasis ir pailgėjimas). .

Dygimo procesą veikia keli veiksniai, daugelis iš jų yra endogeniniai (gyvybingumas, embriono išsivystymo laipsnis ir kt.) Ir egzogeniniai (pvz., Vandens prieinamumas, temperatūra ir atmosferos sudėtis).

Sėklos struktūra

Žiedžiedžių augalų sėklos turi gana paprastą struktūrą, nes jas sudaro embrionas (kiaušialąstės apvaisinimo žiedadulkių grūdais produktas), apgaubtas danga, vadinama „embriono maišeliu“, kuris taip pat gaunamas tręšimo metu.

Sėklų apvalkalas yra žinomas kaip testatas ir yra kiaušialąsčių vidinių vientisumo vystymosi rezultatas. Embrionas maitinasi medžiaga, į kurią yra panardintas, endospermu, kuris taip pat gali tapti pradiniu audiniu tuose augaluose, kuriuose yra dyglialapiai.

Sėklidės yra pirminiai lapai, kurie gali atlikti embriono mitybines funkcijas ir gali pasirūpinti sodinuko, kuris susidaro, kai sėkla sudygsta, fotosintezei.

Rezervinės medžiagos kiekis sėklose yra labai įvairus, ypač atsižvelgiant į jų baltymų, riebalų ir angliavandenių sudėtį. Tačiau pagrindinė sėklų kaupimo medžiaga didesniu ar mažesniu mastu paprastai yra krakmolas.

Embrionas yra pagrindinė sėklos struktūra. Jis gali būti vertinamas kaip „miniatiūrinis augalas“ ir susideda iš žiedkočio, slyvos ar epikotilo (aukščiau to, kuriame yra skydliaukės), vieno ar daugiau skydliaukių ir hipokotilo (žemiau skydliaukių).

Iš radikalų vėliau formuojasi šaknis, kuri yra požeminė augalo dalis; epicotilas vėliau bus pagrindinė stiebo ašis, esanti oro dalyje; tuo tarpu hipokotilas yra embriono dalis, sujungianti radikalą su sumuštiniu arba epikotilu, tai yra, kuris sujungia stiebą su šaknimi suaugusiame augale.

Svarbu pažymėti, kad gamtoje yra labai daug sėklų, ypač atsižvelgiant į dydį, formą, spalvą ir bendrą struktūrą, neatsižvelgiant į jų vidines fiziologines savybes.

Procesas (etapai)

Visos subrendusios sėklos yra tokios būklės, kaip ramybės būsena, kai šios dauginimo struktūros gali atlaikyti ilgą laiką, kai nėra palankių sąlygų daigumui.

Esant vandeniui, tinkamos atmosferos sudėties ir temperatūros, sėklos raminimas yra atvirkštinis (žinoma, atsižvelgiant į sėklos rūšį).

Dygimas, kai ramybė praeina, apima procesus, kurie yra įprasti augalų fiziologijoje:

- kvėpavimas

- vandens absorbcija

- „maisto“ pavertimas tirpiomis medžiagomis

- fermentų ir hormonų sintezė

- azoto ir fosforo apykaita

- angliavandenių, hormonų, vandens ir mineralų perkėlimas į meristemas ir

- audinių formavimasis.

Tačiau augalų fiziologai apibrėžė tris specifinius etapus, kurie yra: įmirkimas, ląstelių pailgėjimas ir ląstelių skaičiaus padidėjimas (ląstelių dalijimasis), pastarieji priklauso nuo skirtingų genetinių ir molekulinių įvykių.

Įsišaknijimas

Brandžios sėklos vandens kiekis yra labai mažas, o tai palankiai veikia medžiagų apykaitą audiniuose. Taigi pirmasis sėklos sudygimo žingsnis yra vandens absorbavimas, kuris yra žinomas kaip įmirkimas.

Įmirkimas atkuria embriono ląstelių, kurios anksčiau buvo plazmolizuotos dėl mažo jų beveik tuščių vakuolių dydžio, turgorą.

Pirmosiomis šio etapo valandomis sėklose nepastebimi jokie cheminiai pokyčiai, taip pat nėra jokio aktyvumo tipo, susijusio su ląstelės sienelių pailgėjimu ar pailgėjimu ir kt.

Netrukus audinių hidratacija (esant palankioms atmosferos ir temperatūros sąlygoms) leidžia suaktyvinti organelius ir ląstelių fermentus, ypač mitochondrijas. Ši aktyvacija taip pat skatina hormonų ir baltymų sintezę, būtinus vėlesniems įvykiams.

Ląstelių skaičiaus pailgėjimas ir padidėjimas (dalijimasis)

Po kelių valandų įmirkimo (atsižvelgiant į sėklų išsausėjimo laipsnį) galima įvertinti radikalui priklausančių ląstelių pailgėjimą, kuris leidžia šiai struktūrai išsiplėsti ir išbristi iš ją dengiančio paviršiaus.

Pirmasis ląstelių dalijimasis vyksta šaknies meristemoje, tuo metu, kai radikalas „sulaužo“ audinį, kuris jį dengia. Šiuo metu pastebimi kai kurie citologiniai pokyčiai, pavyzdžiui, ryškesnis kiekvienos ląstelės branduolio vaizdas.

A. thaliana sėklos daigumo stadijos (Šaltinis: Alena Kravchenko per Wikimedia Commons)

Sėklinis apvalkalas ar sėklidė apvažiuojami ar sulaužomi pirminės šaknies, kuriai atstovauja radikalas, po kurios hipoklubinė ašis tęsia pailgėjimo procesą. Sėklidės šio proceso metu lieka sėklidėse, nepriklausomai nuo daigumo tipo.

Kol šis procesas vyksta, embrioninių ląstelių mityba priklauso nuo fermentų, atsakingų už angliavandenių ir atsargų riebalų skilimą endosperme ir (arba) skydliaukėse, aktyvumo, visiškai priklausančio nuo ankstesnio įmirkimo proceso.

Dygimo tipai

Dygimo tipai buvo apibrėžti atsižvelgiant į dygliuotųjų augalų likimą, kai iš embriono susidaro daigai. Du geriausiai žinomi tipai yra epigealinis daigumas ir hipogealinis daigumas.

Žirnių sėklų daiginimo proceso schema (Šaltinis: Dygimas.svg: * Dygimas.png: Kat1992 išvestinis darbas: Begoonderirative darbas: Begoon per Wikimedia commons)

Epigeal dygimas

Jis pasireiškia daugelyje sumedėjusių augalų, įskaitant gimnastikos augalų veisles, ir jam būdingi skydliaukės, kylančios iš dirvožemio, „pustomos“ pailgo epikotilo.

Hipogeninis daigumas

Jis atsiranda, kai skilčialapiai lieka požeminėje dalyje, tuo tarpu epikotilas auga stačiai ir iš jo išsivysto fotosintetiniai lapai. Tai būdinga daugeliui augalų rūšių, pavyzdžiui, klevai, kaštonai ir guminiai medžiai.

Nuorodos

1. Bewley, JD (1997). Sėklų daigumas ir ramybės būsena. Augalo ląstelė, 9 (7), 1055.
2. „Copeland“, LO ir „McDonald“, MF (2012). Sėklų mokslo ir technologijos principai. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.
3. Naborai, MW (2004). Įvadas į botaniką (Nr. 580 N117i). Pearsonas.
4. Srivastava, LM (2002). Sėklų daigumas, maisto atsargų sutelkimas ir sėklų miego sutrikimas. Augalų augimas ir vystymasis: hormonai ir aplinka. Akademinė spauda: Cambridge, MA, 447–471.
5. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Augalų fiziologija ir vystymasis.
6. Toole, EH, Hendricks, SB, Borthwick, HA, & Toole, VK (1956). Sėklų daigumo fiziologija. Metinė augalų fiziologijos apžvalga, 7 (1), 299–324.
7. Tuan, PA, Sun, M., Nguyen, TN, Park, S., & Ayele, BT (2019). Sėklų dygimo molekuliniai mechanizmai. Daigintuose grūduose (1-24 psl.). AACC tarptautinė spauda.