Перекрестное опыление и самоопыление растений. двойное оплодотворение цветковых и образование семян

Перенесение пыльцы с цветка одного растения на цветки другого называется перекрестным опылением.

Характерна, к примеру, для родов Гречиха (Fagopyrum), Медуница (Pulmonaria), Первоцвет (Primula). М.: Просвещение, 1980. — Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения. Суриков И. М. Несовместимость и эмбриональная стерильность растений. Они обусловлены строением и физиологическими особенностями цветков.

Собирая пищу, пчелы вошли в тесную связь с растениями и приносят им огромную пользу. 3. Сладкий сок нектар, расположенный в глубине цветка и вырабатываемый особыми железками — нектарниками. 4. Аромат цветков усиливается в большинстве случаев к ночи. Такие цветки опыляются ночными бабочками. 5. Цветки мелкие, невзрачные, обычно собраны в соцветия, не издают запаха. 7. Крупные и пушистые рыльца, как и тычинки, высовываются из цветка.

Искусственное опыление пыльцой другого вида или сорта называется скрещиванием. У самоопылителей и тычинки, и пестики на одном цветке созревают одновременно. 2. Изучение человеком механизма опыления позволяет управлять этим процессом. Анемофилия. Анемофильными являются, по-видимому, около 1/10 всех покрытосеменных растений. У берегов Скандинавии ловили пыльцу хвойных, березы и др. на судах, находившихся за 30-55 км от берега.

Энтомофилия. Для энтомофильных растений характерен ярко окрашенный венчик или венчиковидный околоцветник, делающий их издали заметными для насекомых. У некоторых сложноцветных (ромашки, маргаритка и др.) краевые цветки корзинки иначе окрашены, чем центральные, и благодаря такой контрастности соцветие становится еще заметнее.

Окраска и запах лишь указывают насекомому, куда ему лететь. У большинства энтомофильных растений главной приманкой для насекомых является нектар, хотя, конечно, у многих из них поедается частично и пыльца. Нектарники обычно расположены так, что, добираясь до них, насекомое касается тычинок и рыльца. Обычно в зависимости главным образом от расположения нектарников цветки определенного строения могут опыляться теми или иными группами насекомых.

Влияние внешних факторов на определение пола у растений

Многочисленные факты свидетельствуют о влиянии на проявление признаков пола у растений таких внешних воздействий, как влажность почвы и воздуха, температура, спектральный состав света, условия минерального питания. Так, появлению женских цветков и формированию женских растений у двудомных видов способствуют низкие температуры, высокая влажность, хорошее азотное питание. Появлению мужских цветков — высокие температуры, низкая влажность, калийное питание. Определение пола зависит также от длины дня. Доказано, что короткий день приводит к появлению большего количества женских особей. Длинный световой день действует противоположным образом.

Методы искусственного опыления

Существует несколько методов искусственного опыления, но суть каждого заключается в том, чтобы собрать пыльцу и перенести её на женские цветки

Для этого осторожно отделяют пыльники от тычиночных нитей и на плотной бумаге оставляют на срок до трёх суток для просушки, оберегая от прямых солнечных лучей. За это время пыльники высыхают и лопаются

Освободившуюся пыльцу собирают в стеклянные пробирки, которые закрывают ватой.

Из обычного ластика изготавливают инструмент для переноса пыльцы. Он представляет собой пирамидку, размером не больше трёх горошин, которую насаживают на проволоку. В качестве инструмента можно использовать кисточку с мягким ворсом или ватную палочку. Инструменты, при помощи которых осуществляется перенос пыльцы, должны быть сухими и чистыми.

Опылять цветок, который должен быть раскрытым, лучше через несколько дней после распускания. Ещё одним условием успеха является зрелость пестика – на его рыльце должна выступить клейкая жидкость, к которой прилипнет пыльца.

Извлечённые из пробирки зёрна пыльцы, переносят на рыльце пестика опыляемого цветка осторожными движениями, стараясь не повредить соцветия. Процедуру необходимо повторить ещё несколько раз в ближайшие дни. Чтобы убедиться в том, что пыльца прилипла к пестику можно использовать увеличительное стекло.

Для проведения искусственного опыления растений можно срезать мужской цветок, аккуратно обрезать лепестки, причём важно не прикасаться к тычинкам пальцами, затем прикоснуться им к женскому, чтобы пыльца попала на рыльце. Данный метод подходит для искусственного опыления арбуза, кабачков, тыквы

Если цветоножки хрупкие, перед процедурой стебли закрепляют к опоре и, постукивая по подвязке, собирают пыльцу, которую потом с помощью кисточки, пирамидки или ватной палочки переносят на цветки, или сразу проводят кисточкой по тычинкам, а затем переносят на рыльце женского цветка. Причём можно собрать пыльцу сразу с нескольких мужских цветков. Данный способ применяют для опыления растений с мелкими цветками, например дыни, огурцов.

Использование вентилятора, который создаёт поток воздуха, позволит улучшить опыление и увеличить получение плодов.

Если искусственное опыление растений производится для получения нового сорта, то необходимо принять меры для того, чтобы на цветок не попала пыльца от случайного растения. Материнское растение должно быть выращено в хороших условиях, на хорошо удобренных почвах.

Для предотвращения попадания на пестик посторонней пыльцы на цветок надевают защитные бумажные мешочки, или закрывают бутон прищепкой, бумажным скотчем. У бутонов, готовых к распусканию, удаляют пыльники, затем на них снова надевают защитный мешочек. В оптимальные сроки, когда на пестике появляется влага, производят перенос пыльцы и снова надевают защитные мешочки на цветок и оставляют их на завязи до созревания плодов.

Образование семян

После оплодотворения внутри зародышевого мешка начинается быстрое митотическое деление триплоидного вторичного ядра, не имеющего периода покоя. Образуется большое количество ядер, затем между ними возникают, перегородки.

Эти вновь образовавшиеся клетки продолжают деление, заполняя всю полость зародышевого мешка питательной тканью — эндоспермом, который у одних растений полностью расходуется во время развития зародыша (бобовые, тыквенные), а у других — сохраняется в зрелых семенах (злаки). Одновременно происходит разрастание зародышевого мешка и семяпочки.

Формирование зародыша начинается с деления зиготы. После периода покоя зигота делится митотически на две клетки. Верхняя клетка, прилегающая к пыльцевходу, образует подвесок, отодвигающий нижнюю клетку в глубь эндосперма. Подвесок у одних видов растений остается одноклеточным, у других — делится поперечными перегородками и становится  многоклеточным. Нижняя клетка разрастается в предзародыш семени сферической формы. Предзародыш делится на 4 клетки двумя перпендикулярными перегородками, затем каждая из этих клеток делится еще на две.

Сначала клетки более или менее однородны. По мере дальнейшего деления происходит дифференцировка клеток на зачаточный корешок, зачаточный стебель, зачаточные листочки (семядоли) и зачаточную почечку, окруженную семядолями. К этому времени семяпочка превращается в семя, ее покровы и остатки эндосперма образуют кожицу семени.

Таким образом, из оплодотворенной диплоидной яйцеклетки формируется зародыш семени, а из вторичной триплоидной клетки — питательная ткань — эндосперм, покровы семязачатка превращаются в покровы семени, а стенка завязи, разрастаясь, образует околоплодник.

Двойное оплодотворение у цветковых растений

После опыления происходит процесс оплодотворения, но для этого нужен ряд условий: пыльца должна не только удержаться на рыльце, но и прорасти через столбик, достигнуть семязачатка и обеспечить слияние мужских клеток с женскими.

Обычно на рыльце попадает множество пыльцевых зерен. Они, как правило, имеют шероховатую поверхность и удерживаются липкой кожицей рыльца. Кроме этого, при попадании совместимой пыльцы клетки рыльца выделяют вещества, стимулирующие ее прорастание.

Схема двойного оплодотворения у цветковых растений

Начинается прорастание пыльцевых зерен с набухания. Затем через специальные поры (каналы) в наружной оболочке пыльцевого зерна внутренняя выпячивается в тонкую пыльцевую трубку, куда переходят вегетативное ядро и спермин. Пыльцевые трубки всех совместимых зерен, удержавшихся на рыльце пестика, растут по столбику, направляясь к семязачатку. Одна из них обгоняет в росте другие и, достигнув пыльцевхода, проникает через него к зародышевому мешку и здесь изливает в него свое содержимое.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой — со вторичным ядром центральной диплоидной клетки. Вегетативное ядро разрушается еще до проникновения пыльцевой трубки в зародышевый мешок.

При наличии в завязи семязачатков в каждом из них происходит вышеописанный процесс двойного оплодотворения. Называется он двойным потому, что сливаются две мужские клетки с двумя клетками женского гаметофита. В дальнейшем после оплодотворения в цветке начинается развитие семени и плода.

Процесс самоопыления

Полноценное опыление растений неспроста считается залогом высокой урожайности томатов. Именно этот этап вегетации считается ключевым, поскольку именно опыление приводит к формированию завязей, из которых в итоге вырастают плоды.

Как определить, опыляются растения сами или им требуется помощь? Очень просто: опыленный цветок отводит свои лепестки назад. Если подобного не наблюдается, садовод обязан помочь растению и создать ему подходящие условия для нормального плодоношения.

Способы естественного опыления

Есть три способа опыления кустов томатов, растущих на балконе, веранде или в теплице:

1. Привлечь насекомых-опылителей поможет опрыскивание завязей сахарным раствором.
2. Для томатов, которые растут в парнике, создают естественные условия роста. К процессу опыления привлекают насекомых. В парнике для них сажают цветы, а в междурядья ставят сладкую воду. Высаженные рядом с томатами базилик или бархатцы, привлекут пчел и дополнительно повысят вкусовые качества плодов.
3. Если погода жаркая и ветреная, помещение проветривают. Ветер способствует естественному процессу опыления. Откройте два окна на противоположных стенах строения и создайте сквозняк.

На заметку. Привлечение шмелей повышает урожайность на 30-40%. Не случайно этих насекомых используют в современных промышленных теплицах.

Как организовать опыление своими руками

Зимой и ранней весной резко снижена возможность естественного переноса пыльцы. Для разных культур идеальные условия проведения искусственного опыления не одинаковы. Самые популярные тепличные растения, нуждающиеся в проведении этой процедуры: томаты, огурцы, клубника.

Основные искусственные методы

Всего существует четыре основных способа, с помощью которых огородник может самостоятельно осуществить процесс опыления:

Ручной перенос пыльцы – простой, не требует никаких дополнительных инструментов, часто применяется для однодомных и двудомных растений. Для этого срывают мужской цветок с пыльником, убирают лепестки и дотрагиваются до пестиков женских цветков.
Встряхивание – отличный вариант для самоопыляющихся культур

При этом растение слегка покачивают, осторожно поддерживая за стебель.
Перенос пыльцы кистью или зубной щеткой – самый легко осуществимый, но в то же время надежный способ. Инструментом аккуратно проводят по пыльникам мужских цветков и приносят собранную пыльцу на женские пестики.
Использование препаратов-стимуляторов плодообразования – рабочий раствор содержит компоненты, питающие растительные ткани и запускающие процесс развития плода даже у неопыленных завязей.

Опыленные цветки помечают для экономии времени в дальнейшем, также указывают название сорта и дату опыления.

Получение здоровых завязей томатов

Посредством искусственного опыления огородник помогает помидорам завязать побольше крепких здоровых плодов. Прежде чем приступить к непосредственно самой процедуре, необходимо убедится в соответствии температурно-влажностного режима оптимальным условиям для опыления.

Температура не должна быть ниже +12-15 °С и более +32-35°С, а уровень влажности поддерживается в необходимых пределах 50-70%. В противном случае цветки могут опасть, пыльники –деформироваться, а пыльца не сможет свободно разлетаться. Если параметры микроклимата оптимальны, можно начинать опыление при помощи встряхивания, создания вибрации или кисти.

Особенности механического опыления огурцов

Огурцы не так требовательны к внешним условиям, их пыльца не боится ни сильного зноя, ни значительной влажности. Единственная сложность – научиться различать женские и мужские соцветия. Так, женские растут поодиночке и имеют небольшое утолщение в основании, а мужские располагаются небольшими группами.

Выполняют операцию ежедневно ранним утром на следующий день после распускания цветков. Самые действенные для огурцов способы – это ручной перенос и использование кистей. Цветки достаточно небольшие, поэтому наиболее удобны обычные художественные кисти.

Получение ранней клубники

Для того чтобы вырастить клубничку ранней весной, также придется потратить усилия на перенос пыльцы. Для больших теплиц выгодней закупить улей с пчелиной или шмелиной семьей в расчете 1 штука на 0,2 га, которые на период цветения ставят прямо в помещение. Для максимальной завязываемости используют оба вида насекомых, а клубнику закупают на 80% с женскими цветками и на 20% с мужскими.

Опыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестиков.

Цветки с более глубоко скрытым нектаром могут опыляться насекомыми с более длинным хоботком — пчелами, шмелями, осами и другими перепончатокрылыми. Наконец, цветки с нектаром, скрытым на дне длинных, узких трубочек венчика или в шпорах, могут опыляться только бабочками, имеющими очень длинный хоботок, в 10-80 и более (до 300) миллиметров.

3. Наиболее прогрессивным в эволюционном отношении является перекрестное опыление. Вопросы перекрестного опыления могут иметь и чисто практическое значение. Самонесовместимость — приспособление растений по недопущению самоопыления, выражающееся в том, что при самоопылении число семян ничтожно по сравнению с числом семян при перекрёстном опылении. Пономарёв А. Н., Демьянова Е. И., Грушвицкий И. В. Опыление // Жизнь растений.

Формы перекрестного опыления

В ходе эволюционной истории формы передачи мужских гамет развивались в таком порядке, при этом водные растения ( водоросли ), из которых развились сосудистые растения, были не пыльцой, а плавающими гаметами. В мха , в котором гаметы , передаваемые по воде, не пыльцы либо. Только семенные растения вырабатывали пыльцу в форме переноса пыльцы .

• Абиотическое опыление
• Биотическое опыление

Водоросли растут под водой

Количество пыльцы Dactylis glomerata

Pigeon хвост вставляет свой ствол в трубчатый цветок в георгин .

Колибри с фиолетовыми ушами

Летать на мухоморе

• • ( Вода ) гидрофильность
  • ( Ветер ) анемофилия
  • ( Животные ) зоофилия
  • (Человеческая) антропофилия

Опыление воды

Редкое опыление воды происходит у некоторых растений, которые растут под водой или на поверхности воды. Пыльца может переноситься над или под поверхностью воды.

Опыление ветром

При ветровом опылении пыльца передается ветром и случайно попадает на рыльце другого цветка.

У ветроопыляемых растений часто бывает незаметный цветочный покров или он полностью отсутствует. Нектар и отдушки не производятся. Цветки часто располагаются в многоцветковые, часто однополые соцветия . Обильное количество пыльцы часто образуется на длинных тычинках, движущихся на ветру. Цемент пыльцы обычно отсутствует. Шрамы большие и сильно разделенные.

Типичными ветровыми опылителями являются травы , пшеница , рожь и кукуруза . Пыльца ветроопыляющих растений может вызвать сенную лихорадку .

Опыление животными

Животные опыление подразделяются в зависимости от типа опыления животных: наиболее часто встречающихся животными опыления насекомыми. Когда опыление насекомыми можно дифференцировать с помощью Fliegenblütigkeit , Bienenblütigkeit , Tagfalterblütigkeit и других.

В тропиках важно опыление птицами, равно как и опыление летучими мышами. Цветки, опыляемые птицами, так называемые птичьи цветы , часто имеют ярко-красный цвет, одноцветные

насекомые не видят.

Способы, которыми растения привлекают своих опылителей, разнообразны. Многие из опыляемых насекомыми растений опыляются насекомыми, пьющими нектар и / или собирающими пыльцу, такими как пчелы , шмели , бабочки или журчалки . Животных обычно привлекает большой и ярко окрашенный цветочный покров . Часто цветок оформлен дорсивентрально . Если присутствуют нектар и ароматы, говорят о цветках нектара . Пока животные собирают нектар, их присыпают пыльцой. Если они летят к следующему цветку, пыльца прилипнет к их рыльцу. Цветущие растения без нектара и отдушек называют цветками пыльцы . При адаптации к опылению насекомыми тычинки часто короче, а рыльце не очень разделено.

Относительно основных опылителей у растений развились определенные приспособительные характеристики:

Нектар растений, опыляемых бабочками , часто находится на дне длинных трубок, в которые бабочки вставляют свой хоботок. Если моль — главные опылители, цветы часто раскрываются только вечером. Такие цветы обычно не бросаются в глаза, но обладают интенсивным ароматом.

У растений, опыляемых преимущественно мухами, преобладают мелкие нектарники . Здесь характерен характерный грибной или падалный запах .

В частности , орхидеи разработали специальные механизмы для привлечения насекомых-опылителей. Некоторые виды не дают нектара, а имитируют форму и цвет прицветников, цветов других растений, дающих нектар. Некоторые виды орхидей привлекают самцов определенных видов насекомых феромонами и побуждают их к совокуплению (например, виды амброзии ) → обманчивый цветок .

У цветов-ловушек для чайников есть, например, Aristolochia , Yellow Lady’s Slipper и Arum . Из-за особой структуры цветка мелкие насекомые попадают в чашеобразное расширение цветка или, в случае арума, на покров и могут покинуть его только через такие устройства, как ловушка для волосков, когда произошло опыление.

Искусственное опыление (человек)

Чтобы предотвратить нежелательное случайное опыление при селекции растений , существуют методы искусственного опыления. Для этого пыльцу выбранного родительского растения можно перенести, например, с помощью тонкой кисти на рыльце цветка выбранного родительского растения. Грегор Мендель уже использовал этот метод в своих экспериментах по разведению цветковых растений. Мендель удалил тычинки на ранней стадии, чтобы исключить нежелательное самоопыление или случайное перекрестное опыление, и он мог быть уверен, что потомство происходит от выбранных родительских растений.

Опыление

Типы и способы опыления (А. Н. Пономарев, Е. И. Демьянова)

Опыление — необходимое условие для процесса оплодотворения, протекающего в цветке. Пыльца из пыльников так или иначе переносится на рыльце цветка. Различают два типа опыления — самоопыление и перекрестное опыление (ксеногамия) и несколько способов опыления. Если пыльца переносится в пределах данного цветка или данной особи, то в этом случае происходит самоопыление. Различают разные формы самоопыления: автогамию, когда рыльце опыляется пыльцой того же цветка, гейтоногамию (соседственное опыление), когда рыльце опыляется пыльцой других цветков той же особи, и, наконец, клейстогамию, когда самоопыление происходит в закрытых, нераспускающихся цветках. Эти разные формы самоопыления в генетическом отношении вполне равноценны.

Если перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то в этом случае происходит перекрестное опыление. Перекрестное опыление — основной тип опыления цветковых растений. Он свойствен подавляющему большинству их.

В цветках весьма обычны специальные устройства морфологического и физиологического характера, предотвращающие или по крайней мере ограничивающие самоопыление. Таковы двудомность, дихогамия, самонесовместимость, гетеростилия и др. Однако в них имеются также приспособления к самоопылению, способствующие последнему в том случае, когда перекрестное опыление по каким-либо причинам не произойдет. Иначе говоря, цветок допускает возможность не только перекрестного опыления^ но и самоопыления.

Перекрестное опыление осуществляется следующими способами: с помощью насекомых (энтомофилия), птиц (орнитофилия), летучих мышей (хироптерофилия) или агентов неживой природы — ветра (анемофилия) и воды (гидрофилия). В соответствии с этим можно говорить о биотическом и абиотическом опылении.

Перекрестное опыление обусловливает обмен генами и интеграцию мутаций, поддерживает высокий уровень гетерозиготности популяции, определяет единство и целостность вида. Это создает широкое поле для деятельности естественного отбора.

Самоопыление, особенно постоянное, рассматривается как вторичное явление, вызванное крайними условиями среды, неблагоприятными для перекрестного опыления. Оно выполняет тогда страхующую функцию. Постоянное самоопыление трактуется как тупик эволюционного развития. В этом случае происходит расщепление вида на серию чистых линий и затухание процессов микроэволюции. В этой правильной, но односторонней точке зрения на эволюционное значение самоопыления нашла отражение идея Дарвина, что «природа питает отвращение к постоянному самооплодотворению». Этот афоризм, как указывал сам Ч. Дарвин (1876), будет ошибочным, если исключить из него слово «постоянному». Указав на вредное действие постоянного самоопыления, Дарвин отнюдь не отрицал его значения вообще. В «Автобиографии» (1887) он писал: «Мне следовало решительнее, чем я это сделал, настаивать на существовании многочисленных приспособлений к самоопылению».

Отрицательное значение для эволюции постоянного самоопыления не вызывает сомнений. Однако из работ Дарвина отнюдь не вытекает, что самоопыление всегда имеет отрицательные последствия. По современным представлениям, для прогрессивной эволюции необходимо как свободное скрещивание, так и некоторое ограничение его. Перекрестное опыление повышает уровень гетерозиготности в популяции, а самоопыление, наоборот, вызывает гомозиготизацию ее. Самоопыление влечет за собой в сущности изоляцию новых форм, т. е. обособляет и фиксирует в чистых линиях благоприятные результаты предшествующего перекрестного опыления. В этом и заключается положительное значение для эволюции сочетания в ряду поколений самоопыления и перекрестного опыления.

Обоеполость и энтомофильность цветка представляют первичное явление. В цветках первых покрытосеменных наряду с весьма примитивной энтомофилией, вероятно, осуществлялось также самоопыление. Обоеполость цветка способствовала самоопылению, поскольку приспособления к ограничению его еще не были развиты.

Разделение полов в цветке ограничивает или вполне исключает самоопыление. Оно привело к образованию разных половых типов цветковых растений.

Описание механизма

Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.

Это может осуществляться ветром — тогда целые облака невесомых пылинок поднимаются и передвигаются в потоках зефира. Многие деревья (дубы, ясени и сосны), сельскохозяйственные злаковые и кукуруза «заботятся» об увеличении вероятности попадания на нужные рыльца, вырабатывая заведомо большие количества пыльцы. Её частички очень лёгкие, почти невесомые, чтобы беспрепятственно «проплывать» по воздуху, а у некоторых имеются газовые пузырьки, способствующие более долгому путешествию.

Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые

Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия

По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.

Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:

• кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
• минеральные соли;
• ферменты;
• ароматические компоненты.

Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносные пчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).

Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.

После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.

Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.

Самоудобляющиеся культуры (автогамные культуры)

Определенные ограничения привели к развитию механизмов самооплодотворения (частичного и полного самооплодотворения) у ряда видов растений. Некоторые из причин, по которым метод самооплодотворения настолько эффективен, — это эффективность воспроизводства, а также уменьшение генетической изменчивости и, таким образом, фиксация высоко адаптированных генотипов . У самооплодотворяющихся растений почти не возникает инбридинговой депрессии, потому что способ воспроизводства позволяет естественному отбору происходить в диких популяциях таких растений.

Важнейшими шагами в улучшении самоопыляющихся культур являются выбор родителей и определение лучших растений в сегрегации поколений. У заводчика также должны быть определенные цели в выборе родителей. Самоопыление легче поддерживать, но это может привести к неправильному использованию семян.

Некоторые из важных для агрономии самоопыляющихся культур включают пшеницу, рис, ячмень, сухие бобы, соевые бобы, арахис, помидоры и т. Д.

Ссылки

• ЧАХАЛ, GS & GOSAL, SS, 2002. Принципы и процедуры селекции растений, Alpha Science International, Соединенное Королевство.
• Фалконер, Д.С. , 1989. Введение в количественную генетику. 3-е изд. Лонгман. Сгоревшая мельница.
• GOUSSARD, PG (2004) Улучшение материала виноградной лозы путем отбора. Отдел виноградарства. Стелленбошский университет. Конспект лекций.
• HOLSINGER, KE, 2000. Репродуктивные системы и эволюция сосудистых растений. PNAS. 20 июня, т. 97, нет. 13: 7037-7042. \
• KWV, Южная Африка. (2005). Устанавливает новые мировые стандарты улучшения виноградных растений. Вититек
• МАРАИС, Г.Ф. 2005. Seleksiemetodes vir kruisbestuiwende gewasse. Кафедра генетики. Стелленбосский университет. Конспект лекций.
• ТАКЕБАЯСИ, Н. & МОРЕЛЛ, П.Л., 2001. Является ли самооплодотворение эволюционным тупиком? Возвращение к старой гипотезе с помощью генетических теорий и макроэволюционного подхода. Американский журнал ботаники. 88: 1143-1150.
• ВИВЬЕ, Массачусетс (2004). Улучшение сортов винограда. Отдел виноградарства. Стелленбосский университет. Конспект лекций.

Самоопыление

Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители – бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной.

Самый крупный в мире цветок – раффлезия – окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок.

Самоопыление. Большинство самоопыляющихся растений – это сельскохозяйственные культуры (горох, лён, овёс, пшеница, томат), хотя есть самоопыляющиеся растения и среди дикорастущих.

Некоторые из цветков опыляются уже в бутонах. Если раскрыть бутон гороха, то можно увидеть, что пестик весь усыпан оранжевой пыльцой. У льна опыление проходит в открытом цветке. Цветок распускается рано утром и уже через несколько часов лепестки осыпаются. Днем температура воздуха повышается и тычиночные нити скручиваются, пыльники прикасаются к рыльцу, лопаются, и пыльца высыпается на рыльце. Самоопыляющиеся растения, в том числе лён, могут опыляться и перекрёстно. И наоборот, при неблагоприятных условиях и у перекрёстноопыляемых растений может произойти самоопыление.

Перекрёстноопыляемые растения в цветке имеют приспособления, предотвращающие самоопыление: пыльники созревают и высыпают пыльцу раньше, чем разовьётся пестик; рыльце расположено выше пыльников; пестики и тычинки могут развиваться в разных цветках и даже на разных растениях (двудомные).

Искусственное опыление. В определённых случаях человек проводит искусственное опыление, то есть сам переносит пыльцу с тычинок на рыльце пестиков. Искусственное опыление осуществляют с разными целями: для выведения новых сортов, для повышения урожайности некоторых растений. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза), а в холодную или сырую погоду – насекомоопыляемые растения (подсолнечник). Искусственно опыляют и ветро-, и насекомоопыляемые растения; и перекрестно-, и самоопыляемые.



Самоопыле́ние (автогамия) — форма гомогамии, тип опыления у высших растений.

При самоопылении пыльца из пыльников переносится на рыльцепестика того же самого цветка или между цветками одного растения. К самоопыляемым растениям относятся горох, фиалки, пшеница, помидоры, ячмень, фасоль, нектарин.

Самоопыление у некоторых растений осуществляется в нераспустившихся цветках: например, у арахиса, некоторых видов фиалок, гусмании. Такой тип самоопыления называется клейстога́мией.

Ч. Дарвин считал, что самоопыление — не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрёстного опыления. Самоопыление распространено главным образом у видов, растущих в неблагоприятных условиях, например, в высокогорных областях, где недостаточно насекомых-опылителей.

Самоопыление чревато негативными последствиями, в частности растение, возникшее в результате самоопыления страдает инбредной депрессией, которая ухудшает здоровье растения и мешает ему адаптироваться к изменяющейся среде или потенциальной атаке патогена.