Основні стадії життєвого циклу рослин

Життєвий цикл рослин – це сукупність етапів розвитку рослинного організму, які різняться залежно від його систематичної власності.

Основні стадії життєвого циклу рослин

Рослина розвивається протягом усього життя, життєвий цикл його починається з того, що насіння потрапляє у ґрунт і формує новий організм.

До основних етапів життєвого циклу квіткових рослин відносять:

• проростання;
• зростання (вегетацію);
• цвітіння;
• запилення,
• формування та визрівання насіння
• поширення насіння

Характеристика основних етапів життєвого циклу рослин

Проростання насіння починається з їхнього попадання в ґрунт. Для проростання насіння потрібні: кисень, сприятлива температура, вода. Що стосується світла, то далеко не все насіння його потребує. Але багато груп рослин володіють таким насінням, яке проростає тільки за наявності сонячного світла.

Імбібація – це процес поглинання води сухим насінням.

Такий процес нагадує вбирання води сухою губкою. Насіння росте у розмірах та змінює свій колір. Після посадки насіння у ґрунт, воно поглинає воду протягом кількох днів, сильно набухає, поки насіннєвий шар не відпаде. При цьому стебло проростає в ґрунт разом із сім'ядолями та листям, а крихітний корінь росте в глиб і шукає воду з достатнім рівнем поживних речовин. Насіння потрібно садити в потрібний час і в потрібне місце, тільки в цьому випадку стає можливим його проростання.

Вегетація є наступною стадією життєвого циклу рослинного організму. Вона завершує стадію зростання. При цьому рослини повинні самостійно виробляти поживні речовини.Цей процес називається фотосинтезом. Він починається з появою першого листя, в якому міститься хлорофіл.

Фотосинтез – це процес синтезу органічних речовин із води та СО2 за допомогою використання енергії Сонця та за участю хлорофілу.

Надлишки вироблених цукрів зберігаються у коренях і стеблах. , тягнеться до сонця і транспортує воду, їжу між корінням і з листям. Крохмаль і запасені цукру перетворюються на енергію, яка використовується для створення нових рослинних сортів.

Нове листя рослини починає рости з апексу втечі за допомогою освітньої тканини або меристеми.

Надалі для квіткових рослин характерна стадія цвітіння. Терміни цвітіння рослин досить різноманітні. нирка захищається чашкою. Далі бутон відкривається і розквітає зріла квітка. маленьке зелене листя, знаходиться біля основи квітки.

Квітка - це генеративний орган покритонасінних рослин.

Часто квітка має яскраві і помітні пелюстки, які випромінюють аромат, привабливий для комах – запилювачів.

Тичинки складаються з тичинкових ниток та пильовиків.Стигма ловить пилок і опускає його в зав'язь маточка. Як тільки пилок потрапляє в пастку, він переміщається вниз за стилем до закругленої частини наприкінці, де відбувається запліднення. Запліднені яйця стають насінням на цій стадії життєвого циклу квітки. У овочів та фруктів, плодових рослин, на дозрівання вказує поява плодів.

Ключовою стадією життєвого циклу квіткової рослини називають процес запилення. Він сильно залежить від будови квітки. Буває, що на одній рослині присутні жіночі та чоловічі частини, при цьому квітку називають дводомною. Якщо ж присутні лише одні із зазначених частин, то квітку називають однодомною. Дуже важливо залучати запилювачів, оскільки без них процес розмноження та перехід до нової стадії розвитку стає неможливим.

Останнім етапом у життєвому циклі вважається поширення насіння. Вони можуть поширюватися абсолютно по-різному. Наприклад, деякі насіння (кульбаба) поширюються вітром. Для інших рослин характерне явище зоохорії чи розповсюдження за допомогою тваринних організмів.

Для водяних лілій процес поширення насіння залежить від кількості води. Також багато насіння поширюються людьми при посадці городу чи саду. У тому випадку, якщо насіння потрапляє на землю, життєвий цикл рослин починається знову.

Іноді періоди життєвого циклу рослин називаються трохи інакше, а саме:

• зародковий період або час від утворення зиготи до проростання насіння;
• вегетативний період чи молодість – час проростання насіння до першого цвітіння. На початку періоду рослина є передлітком та її розвиток залежить від запасу поживних речовин;
• генеративний період починається з появи репродуктивних органів та називається періодом зрілості;
• період старості називається заключним, тим часом вегетативні органи ростуть дуже повільно.

Оскільки загальна тривалість життя рослин різна, то в різних рослин тривалість цих періодів однакова.

Однорічні рослини проходять усі періоди за один рік.

Дворічні рослини першого року перебувають у вегетативному періоді, але в другий рік переходять у генеративний період.

У багаторічних рослин найбільш тривалий генеративний період, коли вони утворюють велику кількість насіння, забезпечуючи поширення свого виду.

Таким чином, життєві цикли рослин дуже різноманітні, але мають низку однакових стадій.

Стадії росту рослин та їх роль у сільському господарстві

Стадії зростання рослин впливають продуктивність всього сільського господарства. Відхилення від норми, наприклад через перепади температури або надмірні опади, можуть призвести до величезних фінансових наслідків. Щоб зберегти здоровий урожай та забезпечити дозрівання культур відповідно до графіка, необхідно аналізувати всі стадії життєвого циклу рослин. Це дозволяє своєчасно виявляти потенційні проблеми та приймати оптимальні управлінські рішення.

Стадії росту рослин: класифікація

p align="justify"> Для різних етапів розвитку рослин характерні особливі явища, які вивчаються в рамках окремої науки - фенології. Через різноманітність підходів та широкий спектр їх застосування єдиної класифікації стадій зростання сільськогосподарських культур не існує.На даний момент більшість учених, які досліджують фенологічні фази в контексті промислового сільського господарства, рекомендують використовувати в розумному землеробстві систему BBCH Meier, U., Bleiholder, H., Buhr, L., Feller, C., Hack, H., Heß, M., Lancashire, P., Schnock, U., Stauß, R., Boom, T., Weber, E. & Zwerger, P. (2009). BBCH system to coding the phenological growth stages of plants-history and publications. Journal für Kulturpflanzen, 61, 41-52. http://dx.doi.org/10.5073/JfK.2009.02.01. .

В основі класифікації системи BBCH BBCH working group. (2001). Зростання статей mono-і dicotyledonous plants. (U. Meier, Ed.) (2nd ed.). Federal Biological Research Centre для сільськогосподарської та лісової промисловості. лежить шкала Задоксу, яка використовується для оцінки зростання зернових культур. Відповідно до BBCH існує десять основних фаз (з нумерацією від 0 до 9), які у свою чергу діляться на кілька етапів. До основних стадій росту рослин відносять:

• проростання;
• розвиток листя;
• кущіння;
• трубкування;
• формування суцвіть;
• поява суцвіть;
• цвітіння;
• утворення плодів;
• дозрівання плодів;
• відмирання.

Оскільки в різних культур тривалість фаз росту та супутні фенологічні явища різняться, для кожної з них розробляється індивідуальна комплексна шкала. У той же час стандартна шкала BBCH підходить для будь-яких культур, для яких не існує окремої класифікації. Також її основі можна розробляти індивідуальні шкали для конкретного виду рослин. Розглянемо докладніше десять основних стадій росту рослин за шкалою BBCH.

Стадія 0: Проростання

Незважаючи на відмінності в біологічних процесах, проростання насіння, поява сходів та розвиток нирок поєднують в одну фазу росту. Залежно від типу культури її тривалість варіюється від кількох днів за кілька тижнів. У цей період насіння рослин проростає і випускає так звані «ембріональне листя» (насіннєдолі), яке не схоже на зріле листя.

На даному етапі культурам потрібний правильний температурний режим та достатня кількість кисню. Проростання та бутонізація виснажують живильні резерви рослинщо без додаткового підживлення може призвести до дефіциту поживних речовин. Також перед початком фази рослинам часто потрібний спокій.

У цей період культури особливо потребують води, оскільки завдяки ній активізується обмін речовин. У деяких ситуаціях полив необхідний для видалення інгібіторів проростання насіння (наприклад при вирощуванні однорічних пустельних рослин) Kimball, J. W. (2021) Biology. Tufts University & Harvard University. .

Вразливість культур до різних шкідників залежить від фази зростання. Наприклад, дротяники поїдають насіння до або відразу після їх проростання Insect Pests of Seeds and Roots. Extension Entomology, Texas A&M AgriLife Extension Service. , А вуховертки, як правило, харчуються молодими пагонами, листям і квітами.

Стадія 1: Розвиток Листя

Процес фотосинтезу, що відбувається у листі, є ключовим для розвитку культури. Тому перша стадія росту рослин украй важлива. Усі поживні речовини, які вони отримують у цей період, витрачаються на наступних етапах. Для досягнення найкращих результатів необхідно використовувати добрива.

Під час цієї фази рослина випускає так звані «справжні» листя — маленькі копії зрілого листя. хоча форма та розміри можуть відрізнятися Bar, M., Ori, N. (2014, November 15). Leaf development and morphogenesis. 141(22).

Стадія 2: Кущіння або Формування Бічних Пагонів

Кущіння - це стадія росту рослини, під час якої формуються нові пагони. Ростуть вони вертикально, тому поруч з головною пагоною постійно з'являються бічні.

Кущіння може означати і подальший розвиток бічних пагонів У кожного з них є центральна точка росту.

Стадія 3: Трубкування Або Подовження Стебла

Деякі частини рослини, такі як стебла і коріння, продовжують рости протягом усього його життєвого циклу. виду культури, кожної з яких, зазвичай, існують певні норми.На третю стадію росту рослин сильно впливає глобальне потепління, оскільки подовження стебла залежить від температури.

Стадія 4: Формування Суцвіть Або Живцювання

Вегетативна фаза життєвого циклу культур характеризується появою міцних стебел та великої кількості зеленого листя. Ці процеси дуже важливі, оскільки вони впливають на фотосинтез. Також не можна забувати про те, що розвиток листя залежить від зростання коріння.

На цій стадії росту рослин особливо корисні азотні добрива, оскільки вони сприяють активному зростанню стебел та листя. Крім того, у цей період фермери вже можуть застосовувати стратегії управління пасовищами, наприклад, випасання худоби, так як у культур вже достатньо листя для фотосинтезу, а також коренів для закріплення, зберігання та споживання мінералів.

Стадія 5: Поява Суцвіть Або Зав'язь

Поява суцвіть - це процес, у ході якого квітконосні пагони накопичуються вздовж квіткової осі. Зав'язь характеризується виходом насіннєвої голівки з оболонки, утвореної прапорним листом. Таким чином, обидва процеси належать до початку репродуктивної фази, під час якої активно розвиваються квіти, а потім плоди. На цій стадії росту рослин особливо важливі добрива, що забезпечують їх фосфором.

Сприйнятливість рослин до захворювань знижується в міру їхнього дозрівання. Таким чином, імунітет спочатку стійких культур з часом лише підвищується.

Стадія 6: Цвітіння

Під час шостої фази росту рослин розвиваються репродуктивні органи. Причому в однорічних культур цей етап збігається з відмиранням. У дворічних рослин перший рік відноситься до вегетативної фази, а другий - до цвітіння та відмирання.Більшість багаторічних культур цвітуть щороку, якщо дозволяють умови. На цій стадії росту рослин дуже корисний калій. Він покращує цвітіння та плодоношення, а також загальний стан культур. Також на цій стадії росту рослин критично важливо дотримуватися правильного режиму зрошення.

Початок цвітіння залежить від температури, фотоперіоду та наявності гібереліліну. При цьому, без періоду зимових холодів час цвітіння багатьох однорічних (наприклад, озимої пшениці) та дворічних культур затримується внаслідок яровізації, тобто адаптації рослин до тривалих холодів.

EOSDA Crop Monitoring

Аналітика полів на основі актуальних супутникових даних – ухвалюйте ефективні рішення!

Стадія 7: Освіта Плодів

Фазі утворення плодів у рослинництві та садівництві приділяється багато уваги. Більшість квіткових рослин плід формується після запліднення всередині зав'язі. По суті, це захисне середовище для насіння. Освіта м'ясистого плоду поділяється на чотири фази Ezura, H., Hiwasa-Tanase, K. (2010). Fruit Development. In: Pua, E., Davey, M. (eds) Plant Developmental Biology - Biotechnological Perspectives. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-02301-9_15. :

• розвиток квітки (визначається ідентичність, кількість та форма органів рослин);
• поділ клітини (Настає після запліднення);
• розростання та ендоредуплікація клітини (продовжується до фази дозрівання);
• дозрівання (формуються зовнішній вигляд, смак, текстура та поживні компоненти плоду).

На цій стадії зростання рослини потребують не стільки азоту, скільки фосфору і калію. Ці елементи стимулюють дозрівання та підвищують врожайність.

Стадія 8: Дозрівання плодів

Сигналом до дозрівання для плода служить активне вироблення етилену. Її стимулює збирання врожаю, а також інфікування культури бактеріями чи грибками.

Таким чином, на стадії росту рослин починають вироблятися нові ферменти. Амілаза та пектиназа сприяють засвоєнню крохмалю та пектину відповідно, а гідролаза допомагає розщеплювати сполуки всередині плодів. Гени, відповідальні виділення цих ферментів, активізуються саме під впливом етилену. Дані ферменти каталізують реакції, у яких змінюються колір, текстура, смак, запах та інші властивості плодів.

Стадія 9: Відмирання Або Сенесценція

До ознак старіння відносяться дегенеративні зміни в клітинах, які зазвичай пов'язані зі збільшенням кількості відходів та порушенням метаболізму. На цю стадію росту рослин впливає ціла низка факторів навколишнього середовища, наприклад фотоперіод та температура. У той самий час старіння однорічних рослин можна уповільнити з допомогою деяких гормональних препаратів.

Скидання листя сигналізує про настання зимового спокою у багаторічних культур. Ближче до кінця вегетаційного періоду зі скороченням світлового дня і настанням холодів листя багатьох дерев починає старіти, зелений хлорофіл зникає, а жовті та помаранчеві каротиноїдні пігменти, навпаки, стають помітнішими. Тривалість дня впливає на гормональний обмін, що призводить до старіння листя.

Може скластися враження, що класифікація стадій росту рослин за шкалою BBCH є зайвою для тих фермерів, які й так завантажені іншими аспектами ведення сільського господарства.Однак дана класифікація наочно демонструє те, що успіх управлінських рішень безпосередньо залежить від стадії росту рослин, де вони застосовуються.

Моніторинг Стадій Зростання Рослин З Допомога EOSDA Crop Monitoring

Як правило, фермери чітко розуміють, які заходи потрібні на певному етапі зростання культури. Однак у випадку великих сільськогосподарських площ самостійно визначити фазу буває практично неможливо.

Функція стадії розвитку EOSDA Crop Monitoring допомагає вирішити цю проблему. Зокрема вона дозволяє:

• зрозуміти, який стадії зростання перебувають рослини;
• перевірити, чи розвиваються культури відповідно до графіка;
• спланувати сільськогосподарські роботи

Платформа точного землеробства EOSDA Crop Monitoring дозволяє використовувати ці погоди, щоб визначити, на якій стадії зростання знаходяться сільськогосподарські культури. Таким чином, користувачі можуть дізнатися про стан рослин у будь-який час, навіть якщо за даний період відсутні супутникові знімки.

Зараз у EOSDA Crop Monitoring є шкали фаз зростання понад 30 різних культур, у тому числі кукурудзи (маїсу), вівса, картоплі, сої, соняшнику та пшениці. Напишіть нам на адресу [email protected], щоб дізнатися повний список доступних рослин.

Плануйте Сільськогосподарські Заходи

Кожна культура має свої унікальні потреби на різних стадіях зростання, відповідно до яких фермери повинні коригувати внесення добрив, полив та інші заходи. Інакше зростання культур сповільнюється, що EOSDA Crop Monitoring відображають відповідні графіки вегетаційних індексів.

Зниження показників індексу NDVI у EOSDA Crop Monitoring може вказувати на пропущені сільськогосподарські заходи на стадії появи суцвіть кукурудзи (маїсу).

Оптимізуйте полив і обприскування

За допомогою EOSDA Crop Monitoring можна отримувати дані на основі шкали BBCH про стадії зростання конкретної культури. Це дозволяє максимально ефективно планувати внесення добрив, іригацію та обробку рослин гербіцидами. Грунтуючись на актуальних та прогнозованих погодних даних, алгоритми платформи надають точну інформацію про різні стадії росту рослин та їх тривалість.

Шкала стадій росту рослин EOSDA Crop Monitoring вказує на те, що кукурудза знаходиться на ранній стадії дозрівання.

Більше того, ви можете використовувати дані 14-денний прогноз погоди, щоб оптимізувати витрати та скоригувати сільськогосподарські роботи на різних стадіях росту рослин.

Наприклад, ви запланували обробити гербіцидами кукурудзяне поле третього дня після посадки. Однак згідно з прогнозом погоди EOSDA Crop Monitoring у цей час очікуються опади, які змиють хімікати. Таким чином, краще перенести обробку наступного дня.

Вивчайте Характеристики Сільськогосподарських Культур

Поєднуючи шкалу стадій росту рослин, засновану на метеорологічних даних, з вегетаційними індексами, отриманими на основі супутникових знімків, ви можете одержати повне уявлення про розвиток сільськогосподарської культури. Припустимо, її стан відповідає фазі зростання. У цьому випадку ви можете перевірити рослину на наявність хвороб та шкідників, внести добрива та використовувати інші методи захисту.З іншого боку, якщо врожай дозріває надто швидко, ви можете зібрати його раніше за термін.

Значення NDVI у EOSDA Crop Monitoring вказує на те, що на стадії цвітіння кукурудза розвивається надто швидко.

Моніторинг основних етапів розвитку рослин дозволяє фермерам оптимізувати використання ресурсів та підвищити врожайність. Універсальна шкала BBCH використовується і в суміжних із сільським господарством галузях, що дозволяє фермерам ефективніше взаємодіяти з їхніми представниками. Більше того, класифікація за системою BBCH використовується у всьому світі, що сприяє поширенню корисних ідей та технологій.

Джерела

1. Meier, U., Bleiholder, H., Buhr, L., Feller, C., Hack, H., Heß, M., Lancashire, P., Schnock, U., Stauß, R., Boom, T., Weber, E. & Zwerger, P. (2009). BBCH system to coding the phenological growth stages of plants-history and publications. Journal für Kulturpflanzen, 61, 41-52. http://dx.doi.org/10.5073/JfK.2009.02.01.↑Наукова публікація
2. BBCH working group. (2001). Зростання статей mono-і dicotyledonous plants. (U. Meier, Ed.) (2nd ed.). Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry.↑Книга
3. Kimball, J. W. (2021) Біологія. Tufts University & Harvard University.↑Книга
4. Insect Pests of Seeds and Roots. Extension Entomology, Texas A&M AgriLife Extension Service.↑Онлайн-ресурс
5. Bar, M., Ori, N. (2014, Листопад 15). Розвиток розвитку і morphogenesis. Development, 141 (22). https://doi.org/10.1242/dev.106195.↑Наукова публікація
6. Ezura, H., Hiwasa-Tanase, K. (2010). Fruit Development. In: Pua, E., Davey, M. (eds) Plant Developmental Biology - Biotechnological Perspectives. Springer, Berlin, Heidelberg.https://doi.org/10.1007/978-3-642-02301-9_15.↑Наукова публікація

Про автора:

Василь Черлінка – доктор біологічних наук зі спеціалізацією в галузі педології (ґрунтознавства) та 30-річним досвідом роботи в даній сфері. Він навчався у машинобудівному технікумі в Україні та отримав ступінь у галузі агрохімії, агрономії та ґрунтознавства у Чернівецькому національному університеті. З 2018 року доктор Черлінка консультує EOSDA з проблем ґрунтознавства, агрономії та агрохімії.

• Антракноз: Як Виявити І Контролювати Захворювання
• Калійні добрива: як і коли вносити
• Азотні Добрива: Навіщо та Як Застосовувати
• Рослинні залишки та їх користь для збагачення ґрунту
• Борошниста Роса: Ефективна Профілактика І Лікування
• Органічні Добрива: Переваги та основні види
• Види добрив для сільського господарства та їх застосування
• Хвороби Рослин: Види, Заходи Боротьби та Профілактика
• Змішані посіви: Переваги Для Сільського Господарства
• Тепловий Стрес У Рослин: Методи Захисту
• Покровні Культури: Види І Користь У Сільському Господарстві
• Дефіцит Азоту У Рослин: Діагностика та Усунення
• Азотфіксація У Рослин І Бактерій Для Розвитку Культур
• Сидерати восени, навесні або влітку: як і коли сіяти?
• Монокультура та її роль у сільському господарстві
• Сівообіг Сільськогосподарських Культур На Полях
• Захист Рослин Від Шкідників та Хвороб
• Види Сільськогосподарських Культур та їх врожайність

§ 32. Чергування способів розмноження та поколінь у життєвому циклі рослин

*Утворення статевих клітин та запліднення у покритонасінних

У § 29-3 ви познайомилися з безстатевим розмноженням рослин, а зараз детальніше розглянемо статеве розмноження рослин на прикладі покритонасінних.

Вам вже відома будова та функції генеративного органу покритонасінних – квітки. Розглянемо процеси, що протікають у пильовику тичинки та сім'язачатці зав'язі маточка.

Пильовик містить пилкові гнізда (спорангії), у яких відбувається утворення спор. З кожної материнської клітини шляхом поділу утворюється по чотири одноклітинні гаплоїдні суперечки. Потім кожна суперечка поділяється на дві клітини: велику вегетативну та малу генеративну. Вони покриваються подвійною щільною оболонкою з порами, і утворюється пилкове зерно (чоловіче покоління). Після поділу генеративної клітини формуються два спермія (чоловічі статеві клітини без джгутиків). Всі клітини в пилковому зерні гаплоїдні.

Частиною квітки, що визначає жіночу стать, є маточка . Він складається з рильця, стовпчика і зав'язі (Див. малюнок в § 0-4). У зав'язі знаходиться сім'язачаток (насінин), в якому зовні є покриви. На верхівці сім'язачатка покриви не зростаються, і утворюється пилковхід. Одна з материнських клітин сім'язачатка поблизу пилків входу укрупнюється, ділиться і утворює чотири гаплоїдні суперечки. Три з них гинуть. З четвертої суперечки після кількох поділів ядра та цитоплазми утворюється сім клітин. По три клітини з гаплоїдним набором хромосом знаходиться біля кожного полюса, а між ними розташовується велика центральна диплоїдна клітина. Одна з трьох клітин біля полюса біля пилку стає яйцеклітиною. Дві сусідні клітини називаються клітинами-синергідами, а три клітини на протилежному полюсі - клітинами-антиподами. Структура, що утворилася, з семи клітин з яйцеклітиною являє собою зародковий мішок (жіноче статеве покоління).

Перенесення пилкового зерна з пильника тичинки на рильці маточки у покритонасінних рослин називається запиленням. Воно може здійснюватися за допомогою комах, вітру, води, птахів або самозапилення. Після попадання на приймочку маточка пилкове зерно проростає: вегетативна клітина витягується в довгу пилкову трубку, яка розчиняє тканину стовпчика, проникає в порожнину зав'язі і через пилковхід досягає зародкового мішка. Спермії просуваються по пилковій трубці, потрапляють у зародковий мішок. Один із них запліднює яйцеклітину зародкового мішка, а другий зливається із центральною клітиною.

Цей тип запліднення було відкрито 1898 р. російським цитологом З. р. Навашин і отримав назву «подвійне запліднення». Послідовність його етапів представлена ​​схемою.

Після утворення зиготи у зародковому мішку гинуть синергіди. Центральна триплоїдна клітина багаторазово ділиться, у результаті утворюється ендосперм, що містить запас поживних речовин. З зиготи формується зародок насіння. Після його утворення антиподи гинуть. Формування насіння та плоду показано на схемі.

У деяких рослин в утворенні оплодня можуть брати участь чашечка і квітколожа.

Таким чином, насіння утворюється із сім'язачатку, а на місці зав'язі розвивається плід.

Біологічний сенс подвійного запліднення дуже великий. На відміну від голонасінних, де ендосперм розвивається до запліднення, у покритонасінних ендосперм утворюється лише у разі запліднення. Це забезпечує суттєву економію енергетичних ресурсів.Клітини ендосперму містять триплоїдний набір хромосом, що призводить до збільшення розмірів клітин та кількості поживних речовин, що підвищують стійкість зародка до несприятливих факторів.

* Чергування поколінь у життєвому циклі рослин

Коли організми можуть розмножуватися як безстатевим, так і статевим шляхом, то говорять про безстатеве і статеве покоління даного виду. Якщо вони закономірно змінюють одне одного, то таке явище називається чергуванням поколінь. Межами, що розділяють безстатеве та статеве покоління в циклі розвитку рослин, є процес утворення суперечок з гаплоїдним набором хромосом та запліднення, в результаті якого відновлюється диплоїдний набір хромосом.

У рослин механізм чергування поколінь полягає в тому, що на рослинах, що являють собою безстате покоління, Розвиваються суперечки, які проростають в обох статей або роздільностатеві (чоловічі та жіночі) особини (статеве покоління). Статеве покоління утворює гамети - спермії та яйцеклітини. В результаті запліднення формується зигота, що містить диплоїдний набір хромосом, з якої знову розвивається безстате покоління (див. схему).

Якщо простежити за співвідношенням між безстатевим і статевим поколіннями рослин різного рівня організації, можна побачити, що під час еволюції розвитку піддавалося безстате покоління, тоді як статевого покоління характерно поступове спрощення будови. Наприклад, у мохів переважним є статеве покоління, на якому живе безстате покоління.А у папоротей переважним є безстате покоління у вигляді добре розвиненої рослини зі стеблом, листям і корінням, у той час як статеве покоління представлене лише невеликою зеленою пластинкою, що прикріплюється до ґрунту за допомогою ризоидов. Далі, у голонасінних та покритонасінних будова статевого покоління спрощується до кількох клітин, причому з повною редукцією органів статевого розмноження у покритонасінних. У них чоловіче статеве покоління – це пилкове зерно, а жіноче – зародковий мішок. Тоді як безстате покоління у голонасінних представлене деревами та чагарниками (іноді ліанами), а в покритонасінних — деревами, чагарниками, чагарниками та травами.

Чергування поколінь - це система збільшення чисельності особин і збереження виду. Воно має важливе біологічне значення, тому що при цьому поєднуються два способи розмноження: безстатеве, яке дає досить велику кількість особин, і статеве, при якому збагачується спадковість потомства, можуть виникати нові ознаки або властивості.

Крім типового статевого процесу, в якому беруть участь дві гамети, що зливаються, в природі у рослин зустрічається особливий тип розмноження, званий апоміксисом (Аналогія партеногенезу у тварин). У цьому випадку зародок утворюється з незаплідненої яйцеклітини, яка може бути гаплоїдною або диплоїдною через аномалій гаметогенезу. Апоміксис широко зустрічається у розоцвітих, складноцвітих, у тому числі у деяких сортів буряків, бавовнику, льону, тютюну та інших сільськогосподарських культур. Такі форми мають велике значення у селекції.

Повторимо головне. Утворення статевих клітин у покритонасінних рослин відбувається в генеративних частинах квітки — тичинках і маточках. . З зиготи утворюється зародок, з сім'язачатка формується насіння, але в місці зав'язі розвивається плід.

Перевіримо знання

Ключові питання

1. У яких частинах квітки відбувається розвиток чоловічих та жіночих статевих клітин у покритонасінних?
2. Поясніть біологічну роль пилкової трубки.
3. Який хромосомний набір характерний для зародка та клітин ендосперму насіння квіткової рослини? Поясніть, з яких клітин вони утворюються.
4. Із запропонованого списку виберіть структурні частини зародкового мішка: синергіди, центральна клітина, вегетативна клітина, яйцеклітина, антиподи, спермії.
*5. Який процес називається подвійним заплідненням? У чому його особливість?

1. Чому під час еволюції рослин змінювалося співвідношення статевого та безстатевого поколінь у бік переважання безстатевого покоління?
2. Для кожної частини насіння підберіть структури насінини, з яких вони сформувалися. Частини насіння: ендосперм, зародок, насіннєва шкірка, сім'явхід. Структури сім'язачатка: зигота, покриви, пилковхід, центральна клітина.
3. Виберіть правильні міркування. При заплідненні у квіткових рослин:
а) один із сперміїв зливається з яйцеклітиною зародкового мішка, а інший спермій зникає;
б) обидва спермія зливаються з яйцеклітиною зародкового мішка, утворюючи зиготу;
в) один із сперміїв зливається з яйцеклітиною зародкового мішка, а інший зливається із центральною клітиною;
г) із зиготи з потрійним набором хромосом розвивається ендосперм;
д) центральна клітина після запліднення гине;
е) ендосперм має потрійний набір хромосом.

* Індивідуальне домашнє завдання. Важливим моментом у розмноженні квіткових рослин є запилення. Проведіть спостереження за квітучими рослинами в місці вашого проживання.