Определение и строение семени

Лекция. Семя (2 ч.)

Рассматриваемые вопросы:

1. Определение и строение семени

2. Морфологические типы семян.

3. Запасные питательные вещества семян.

4.Прорастание семян.

Определение и строение семени

Семя — высокоспециализированный орган размножения и расселения растений, развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка. Первоначально семя находится внутри плода, который защищает его до прорастания. Семя со стенкой плода связано семяножкой, след от которой (рубчик) сохраняется на поверхности семени. Зрелое семя состоит из зародыша, семенной кожуры и специализированных запасающих тканей (если они есть).

Строение семени. Семя - орган размножения и расселения высших семенных растений, развивающийся после оплодотворения из семязачатка. У покрытосеменных растений семя формируется внутри завязи, которая становится плодом. Семя связано со стенкой плода семяножкой. Зрелое семя состоит из зародыша, запасающих тканей (если они есть) и семенной кожуры.

Зародыш развивается из диплоидной зиготы, образованной в результате слияния яйцеклетки и спермия. После периода покоя, длительность которого у разных растений колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев, зигота начинает митотически делиться. Первое деление дают две диплоидные клетки. Из клетки, расположенной ближе к пыльцевходу, в результате поперечного деления возникает один ряд клеток-подвесок. Из второй клетки, делящейся в разных направлениях, появляется восьмиклеточный предзародыш, который благодаря дальнейшему делению образует зародыш. В нем формируются почечка, две семядоли, подсемядольное колено (гипокотиль) и корешок.

В сформировавшемся зародыше у двудольных имеются две семядоли, у однодольных - лишь одна, вторая рано прекращает свой рост. Семядоли - первые зародышевые листья. Они могут быть толстыми и плотными, если в них сконцентрирован запас питательных веществ, и тонкими, нежными, если запасные вещества находятся вне их. В редких случаях зародыш может образоваться и без оплодотворения (если он развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, то это явление называется партеногенезом). В семени иногда образуется несколько зародышей (полиэмбриония). У некоторых растений формирование зародыша полностью заканчивается только в процессе прорастания. В мелких семенах паразитов (повилики, заразихи), эпифитов (орхидные), насекомоядных растений (росянка) зародыш очень мал и не расчленен на органы.

Эндосперм формируется из триплоидной клетки, которая образовалась в результате слияния спермия с диплоидной центральной клеткой. Немедленно, без периода покоя, начинается деление путем митоза. Триплоидный эндосперм образуется раньше зародыша и служит для его питания. Эндосперм может быть весь поглощен растущим зародышем (бобовые) или превратиться в крупноклеточную запасающую ткань (злаки).

Перисперм - запасающая диплоидная ткань, образовавшаяся из нуцеллуса (ядра семязачатка). У большинства растений нуцеллус расходуется в процессе развития зародышевого мешка, зародыша и эндосперма. У некоторых растений нуцеллус сохраняется и в зрелом семени превращается в перисперм.

Семенная кожура развивается из интегументов семязачатка. Она защищает зародыш от повреждений, света, высыхания и преждевременного прорастания. На семенной кожуре заметен рубчик - место прикрепления отпавшей семяножки. Возле него отверстие - семявход. Он соответствует пыльцевходу семязачатка. Через него проникает вода при набухании семян. К нему обращен кончик зародышевого корешка, выходящего из семявхода при прорастании. Семенная кожура может способствовать распространению семян, так как на ней образуются выросты в виде волосков (хлопчатник, ива, тополь), крылышек (левкой, гладиолус), ярко окрашенные мясистые придатки (присемянники), привлекающие птиц и животных (гранат, бересклет). Выросты семяножки (присемянники), плотно прилегающие к семенной кожуре, содержащие питательные вещества, привлекают муравьев, которые растаскивают семена, способствуя расселению вида. Присемянники хорошо заметны на семенах чистотела, копытня, хохлаток, мускатного ореха.