Сколько семядолей в зародыше кипариса. Строение семян однодольных и двудольных растений

Семядоли представляют собой важный орган, играющий большую роль на самых ранних этапах жизни растений. У ели, независимо от видовой принадлежности, они в норме зеленые и являются, по существу, первичной хвоей в качестве ассимиляционного аппарата. Число семядолей у всходов елей европейской Picea abies (L.) Karst. и сибирской P. obovata Ledeb. на территории России изучалось рядом исследователей , начиная с Ф. Федоровича . Было установлено, что у всходов ели европейской их в среднем около 8 (7.5‒8.5), у ели сибирской близко к 7 (6.5‒7.5) шт. при сравнительно небольшой внутрипопуляционной и географической (межпопуляционной) изменчивости . Этот признак обычно используется при ботанической характеристике вида, а лесоводы связывают с ним различия в росте деревьев и другие хозяйственно полезные признаки . Согласно литературным данным у некоторых хвойных число семядолей связано с абсолютной массой (массой 1000 шт.) семян. Можно предполагать такую связь и у ели. Целью работы является изучение связи массы 1000 шт. семян с числом семядолей у всходов ели в уральском регионе. Число семядолей подсчитывали у проростков при проращивании семян в чашках Петри на фильтровальной бумаге после их полного развертывания, то есть на 10‒12 день от начала прорастания. Перед началом проращивания семена взвешивали на торсионных весах ВТ-500 с точностью 1 мг.

Влияние массы семян в пределах материнского дерева на число семядолей выражено слабо. Имеется лишь тенденция такой связи, характеризующаяся коэффициентом корреляции, равным 0.15‒0.29. Несколько больше выражена связь этих признаков в партии смешанных семян производственной заготовки (табл. 1). Связь числа семядолей в этом случае характеризуется следующими показателями: корреляционное отношение равно 0.340±0.0746 (t = 4.56), коэффициент корреляции – 0.323±0.0750 (t= 4.31).

Таблица 1

Количество семядолей в связи с массой отдельного семени ели (смешанная партия семян, Рудниковское лесничество, Кировская область)

Примечание. Здесь и в табл. 2‒3: X±Sx ‒ среднее значение и его ошибка,

Cv ‒ коэффициент вариации.

Таблица 2

Средние показатели массы 1000 семян и числа семядолей на деревьях ели сибирской (Сосьвинское лесничество, Ханты-Мансийский автономный округ)

В потомстве разных деревьев ели зависимость числа семядолей от массы семян выше (табл. 2). По деревьям, например, ели сибирской имеется значительная изменчивость массы 1000 шт. семян (4.45‒6.44 г.) и числа семядолей у всходов из них (6.9‒8.0 шт.). Коэффициент вариации средних значений массы 1000 шт. семян составляет около 10, а числа семядолей – 3.7 %. В пределах дерева вариация последнего составляет 10‒12 %. Между массой семян и средним числом семядолей по отдельным деревьям корреляционное отношение равно 0.552±0.1667; коэффициент корреляции – 0.456±0.1780.

По выборкам из разных районов Урала коэффициент корреляции находится в пределах 0.425‒0.658 (табл. 3). Различия в величине коэффициента корреляции по популяциям небольшие и в среднем он близок к 0.5. Степень влияние массы 1000 шт. семян на среднее число семядолей (R2) составляет примерно 25‒26 (18‒43) %. Величина этого показателя не очень большая, но вполне достоверная. Корреляция признаков в географической совокупности популяций (табл. 3) значительно выше (η = 0.759±0.2657; R = 0.724±0.2816). Связь во всех случаях прямолинейная.

Таблица 3

Изменчивость числа семядолей и его взаимосвязь с массой семян в потомстве отдельных деревьев ели сибирской на Урале

Примечание. Колвинский, Красновишерский, Добрянский участки располагаются в Пермском крае,

Карпинский, Ревдинский, Тавдинский – в Свердловский, Нязепетровский – в Челябинской областях, Сосьвинский – в Березовском районе Ханты-Мансийского автономного округа; R±Sr ‒ коэффициент корреляция и его ошибка. R0.05 = при n‒2: 8 ‒ 0.707; 18 ‒ 0.468; 27 ‒ 0.381; 42 ‒ 0.304; 50 ‒ 0.270.

Рассчитанный нами по материалам Н. И. Уваровой с соавт. коэффициент корреляции массы 1000 шт. семян со средним числом семядолей в потомстве 33 географических популяций ели в европейско- уральском регионе оказался равным 0.508±0.1547 (t = 3.28). По данным Б. Н. Куракина (на территории СССР) этот коэффициент равен 0.59.

Имеются работы, выявившие значимые корреляции между количеством семядолей и высотой 1‒2- летних сеянцев. При этом отмечается, что многосемядольные особи растут быстрее малосемядольных. По нашим данным, коэффициент корреляции высоты 2-летних сеянцев (в теплице) с числом семядолей в потомстве 50 деревьев ели сибирской равен 0.352±0.025, для 43 географических популяций от Калининградской области до Якутии он выше (0.653±0.092).

Таким образом, абсолютная масса семян (масса 1000 шт.) ели влияет на количество семядолей у всходов. Масса семян в пределах отдельного материнского дерева слабо связана с числом семядолей: коэффициент корреляции составляет 015‒0.30. В партии смешанных семян коэффициент корреляции между этими признаками несколько выше (R = 0.323±0.0750). Еще выше связь в потомстве отдельных деревьев, коэффициент корреляции между средним значением массы семян (на дереве) и числом семядолей находится в пределах 0.42‒0.66. В межпопуляционной изменчивости признаков он еще выше (0.724±0.2816). Число семядолей связано с ростом молодых растений: в потомстве отдельных деревьев коэффициент корреляции составляет 0.352±0.025, в потомстве географических популяций он выше (0.653±0.092). Число семядолей может использоваться в качестве дополнительного признака, характеризующего селекционную ценность популяции и отдельных деревьев.

Список литературы

1. Гаврись В. П. Многоформенность хвойных пород и практическое использование ценных форм сосны и ели // Лесн. хоз-во. 1938. № 1. С. 78–82.

2. Куракин Б. Н. Изменчивость числа семядолей у проростков ели разного географического происхождения // Лесн. хоз-во. 1990. № 1. С. 39–40.

3. Попов П. П. Изменчивость числа семядолей у ели европейской и сибирской // Лесоведение. 1982. № 5. С. 18‒22.

4. Попов П. П. Закономерности в изменчивости числа семядолей у ели // Биоразнообразие Западной Сибири: результаты исследований. Тюмень. ИПОС СО РАН, 1996. С. 65‒74.

5. Попов П. П. Популяционно-географическая изменчивость числа семядолей у всходов ели европейской и сибирской // Лесоведение. 2013. № 1. С. 9–15.

6. Проказин Е. П., Ключарева Л. Н., Кузина Л. А. Вес 1000 штук семян и число семядолей у проростков как диагностические признаки деревьев сосны обыкновенной // Сборник научных трудов ВНИИЛМ, 1975. С. 243– 250.

7. Уварова Н. И., Филиппова Л. Н., Марисая Г. К. О проявлении географической изменчивости у сеянцев сосны и ели при испытании в Ленинградской области // Восстановление леса на Северо- Западе РСФСР. Л.: ЛенННИИЛХ, 1978. С. 51–60.

8. Федорович Ф. Новые наблюдения над сибирской елью (Picea obovata Ledeb.) // Лесн. журн. 1876. Вып. 1. С. 15–26.

9. Чжан Ши ‒ Цзюй Варьирование числа семядолей у всходов ели в связи с ее географическим происхождением и формовым разнообразием // Лесоведение. 1969. № 2. С. 79‒81.

10. Хохрин А. В. Полиморфизм и изомерия ели по числу семядолей и филлотаксису // Лесная геоботаника и биология древесных растений. Брянск, 1974. Вып. 2. С. 152‒154.

11. Masching E. Die variation der Kotilidonensahl beieinig Pinus contorta – Herkunften // Silvae genet. 1971. Bd. 20. № 1–2. S. 10–14.

12. Sorensen F. C., Franklin J. F. Influence of year of cone collection on seed weight and cotyledon number in Abies procera // Sylvae genet. 1977. V. 7. № 26. P. 41–43.

«Классы покрытосеменных растений» - Семейство Крестоцветные. Какие растения называют двудольными. Сложноцветные. Исключения из правил. Вспомним классификацию растений. Семейство Злаки. Семейство Лилейные. Жилкование. Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю. Семейство Бобовые. Класс Однодольные. Растения, имеющие в зародыше семени две семядоли. Семейство Сложноцветные. Мочковатая корневая система. Деление покрытосеменных растений на классы и семейства.

«Семейства цветковых» - Соломина. Семейство. Сложноцветные. Кустарники. Розоцветные. Двудольные. Крестоцветные. Цветок с простым околоцветником. Пасленовые. Клевер ползучий. Представители. Чашечка. Представители осоковых. Знакомы ли вам эти растения. Лилейные. Классы растений. Двойной околоцветник. Семейства цветковых.

«Способы размножения покрытосеменных» - Элодея канадская. Связный рассказ. Побеги. Значение вегетативного размножения в жизни человека. Способы. Значение вегетативного размножения в жизни растений. Побегами. Самопрверка. Проверим друг друга в паре. Форма размножения. Размножение покрытосеменных растений. Вегетативные органы. Гете. Процесс. Вегетативное размножение. Проверка. Способы вегетативного размножения.

«Характеристика покрытосеменных» - Береза. Цветки сливы. Псилофиты. Индейцы. Когда появились первые покрытосеменные растения. Пыльца. Назовите количество видов покрытосеменных растений. Какое жилкование листьев характерно для однодольных растений. Семядоля. Определите класс. Класс Двудольные. От какой группы растений произошли покрытосеменные растения. Запас питательных веществ. Определите класс по описанию. Кустарники. Случаи. Жилкование листьев.

«Семейства цветковых растений» - Классификация цветковых растений. Появление личностного интереса. Конструкторское бюро. Сетчатое жилкование. Таблички с номерами команд. Научная лаборатория. Цветы. Спаржевые. Логическая цепочка. Классы цветковых растений. Шиповник. Звездный час. Загадочное поле. Цветковые растения. Систематизация знаний. Лилейные.

«Характеристика покрытосеменных растений» - Особенности семейства Крестоцветные. Условные обозначения для составления формулы цветка. Значение растений класса Двудольные. Отдел Покрытосеменные. Размножение покрытосеменных растений. Древние покрытосеменные. Класс Двудольные. Растительный организм. Значение растений класса Однодольные. Покрытосеменные (цветковые) растения. Строение цветка. Сравнительная характеристика классов. Класс Однодольные.

СЕМЯДОЛИ

Первые листья растений, образованные в семени на ещё не полностью сформированном зародыше. Число семядолей характерно для крупных систематических групп семенных растений: у однодольных - одна семядоля, почти у всех двудольных - две, у голосеменных - от 2 до 15. У многих растений в семядолях сосредоточены основные запасы питательных веществ семени. При прорастании семени, если семядоли выносятся над поверхностью почвы, они зеленеют, увеличиваются в размерах и функционируют так же, как развивающиеся позднее листья. Самые крупные семядоли (дл. ок. 100 см) отмечены у монофиллеи (сем. геснериевых).

Энциклопедия Биология. 2012

Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое СЕМЯДОЛИ в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:

• СЕМЯДОЛИ
  
• СЕМЯДОЛИ
• СЕМЯДОЛИ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  СЕМЯД́ОЛИ, первые листья зародыша семенных р-ний. Нередко содержат запасные питат. в-ва, напр. у бобовых, тыквенных. У голосеменных р-ний от 2 …
• СЕМЯДОЛИ в Современном толковом словаре, БСЭ:
  первые листья зародыша семенных растений. Нередко содержат запасные питательные вещества, напр. у бобовых, тыквенных. У голосеменных растений от 2 до …
• ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН в Энциклопедии Биология.
• КОЛЕОПТИЛЬ в Большом энциклопедическом словаре:
  (от греч. koleos - ножны и ptilon - перо) первый после семядоли лист злаков. Бесцветный, зеленый или красноватый пленчатый колпачек; …
• ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ
  растения, покрытосеменные (Magnoliophyta, или Angiospermae), отдел высших растений, имеющих цветок. Насчитывает свыше 400 семейств, более 12 000 родов и, вероятно, …
• ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  семян, процесс перехода семян от состояния покоя к интенсивной жизнедеятельности, в результате чего трогается в рост зародыш и образуется проросток, …
• ПОДСЕМЯДОЛЬНОЕ КОЛЕНО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  колено, гипокотиль, участок стебля у проростков растений от корневой шейки (граница между главным стеблем и корнем) до места прикрепления …
• ОДНОДОЛЬНЫЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  односемядольные, или односеменодольные (Monocotyledoneae, Monocotyledones, или Liliatae), класс покрытосеменных растений, характеризующийся наличием у зародыша одной семядоли (отсюда название). У О., …
• НАДСЕМЯДОЛЬНОЕ КОЛЕНО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  колено, эпикотиль, часть стебля у проростков растений между семядолями и первыми настоящими листьями (первое междоузлие). В зародыше Н. к. представлено …
• КОЛЕОПТИЛЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ.
• ЗЕРНО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  1) плод хлебных злаков и семя зерновых бобовых культур. 2) Продукт зернового производства. З. является одним из основных продуктов питания …
• ЗАРОДЫШ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  1) у животных и человека З., или эмбрион, - организм в раннем периоде развития - от оплодотворённого яйца (зиготы …
• ГЕНЕТИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (от греч. genesis - происхождение) - наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Важнейшая задача Г. - разработка методов управления …
• ЮГЛАНДОВЫЕ
  (Juglandaceae) — семейство двудольных растений, порядка Juglandiflorae. Это — высокие деревья с твердой древесиной. Листья у них большей частью крупные, …
• ЭПИТЕЛИЙ У РАСТЕНИЙ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  Термин Э. встречается в растительной гистологии сравнительно редко. Словом этим обозначается здесь не какая-либо определенная ткань, обладающая характерными признаками; напротив, …
• СЕМЯ У РАСТЕНИЙ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  С. есть орган размножения высших растений, развивающийся из семяпочки (см.). Сообразно со строением этой последней С. состоит из кожуры, развивающейся …
• ЗАРОДЫШ, БОТАНИЧЕСКОЕ ПОНЯТИЕ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона.
• ВСХОЖЕСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ЛЕСНЫХ СЕМЯН в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  определяется процентным отношением числа проросших семян к общему числу высеянных или вообще подвергнутых проращиванию. С этой целью, отсчитав известное число …
• ВСХОДЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ЛЕСНЫХ РАСТЕНИЙ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  Семена растений, высеянные надлежащим образом в обработанную почву, по истечении известного времени прорастают и из них появляются всходы — молодые …
• БОБР в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  (Castor), род млекопитающих из отряда грызунов, отличающийся широким, горизонтально сплюснутым и покрытым чешуею хвостом и тем, что пальцы на задних …
• БОБ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  (legumen) — одногнездный многосемянный плод, кожистый околоплодник которого лопается по двум швам на 2 створки; семена прикреплены к этим створкам. …

HOMEHKJ7ATYPA.

Формирование семядоли до накопления запасов видно в иудином дереве.

Сравнение прорастания однодольных и двудольных растений. Обратите внимание, что видимая часть однодольного ростка на самом деле является первым настоящим листом, выросшим из меристемы, сама семядоля остаётся в семени.

Двухнедельные семядоли псевдотсуги Мензиса.

Семядоля является важной частью эмбриона в семени растения. При прорастании семядоли становятся первыми эмбриональными листьями саженца. Число семядолей является одним из характерных признаков, используемых ботаниками для классификации цветковых растений. Растения с одной семядолей называются однодольными и относятся к классу Liliopsida. Растения с двумя эмбриональными листьями называют двудольными и относят к классу Magnoliopsida.

В случае двудольных растений, семядоли проростов которых осуществляют фотосинтез, семядоли функционально схожи с листьями. Но настоящие листья и семядоли с точки зрения развития функционально различны. Семядоли образуются в процессе эмбриогенеза вместе с корнем и меристемой побега, и поэтому присутствует в семени до прорастания. Настоящие же листья образуются после эмбриональной стадии из ростка апикальной меристемы, которая отвечает за генерацию последующей воздушной части растения.

Семядоли трав и многих других однодольных растений - это сильно модифицированный лист, состоящий из щитка и колеоптиля. Щиток является тканью в семени, которая специализируется на поглощении и хранении пищи из соседнего эндосперма. Колеоптиль является защитным колпачком, который охватывает перышко.

Проросты голосеменных растений также имеют семядоли, часто их количество меняется, при этом от 2 до 24 семядолей формируют завитки в верхней части гипокотиля, окружающие пёрышко. Внутри каждого вида часто существуют ещё некоторые изменения в количестве семядолей. Например, проросты сосны лучистой имеют их 5-9, сосны Жеффрея - 7-13. Другие виды имеют более-менее фиксированное их число. Например, кипарис вечнозелёный всегда имеет всего две семядоли. Наибольшее известное количество семядолей - 24 - имеет пиния крупношишечная.

Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.

Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь плёнчатым наружным слоем, получившим название плодовой оболочки. Вся остальная часть зерновки — семя.

Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды — зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм — особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Строение семени однодольного растения (пшеница)

Строение семени двудольного растения

Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли — это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.

Строение семени двудольного растения (фасоль)

Определение неорганических веществ в семени

Цель: выявить неорганические вещества в семени.

Что делаем: положим на дно пробирки немного сухих семян (пшеница) и нагреем их над огнём. Условие: держать пробирку над огнём необходимо горизонтально, чтобы её верхняя часть оставалась холодной.

Что наблюдаем: вскоре на внутренних стенках в холодной части пробирки можно заметить капли воды.

Результат: капли воды — это результат охлаждения водяных паров, выделившихся из семян.

Что делаем: продолжаем нагревать пробирку.

Что наблюдаем: появляются бурые газы. Семена обуглились.

Результат: при полном сгорании семян остаётся лишь немного золы. Её в семенах не много — от 1,5 до 5 % сухой массы.

Вывод: семена содержат горючие органические и негорючие минеральные (золу).

Определение органических веществ в семени

Известно, что муку получают, размалывая на мельнице зёрна пшеницы.

Цель: выясним состав органических веществ входящих в семена пшеницы.

Что делаем: возьмём немного пшеничной муки, добавим в неё воды и сделаем небольшой комочек теста. Завернём комочек теста в марлю и тщательно промоем в сосуде с водой.

Что наблюдаем: вода в сосуде стала мутной, а в марле остался небольшой клейкий комочек.

Что делаем: капнем 1-2 капли раствора йода в стакан с водой.

Что наблюдаем: жидкость в сосуде посинела.

Результат: испытуемая воды посинела — значит, там есть крахмал.

На марле, в которой было тесто, осталась тягучая клейкая масса — клейковина, или растительный белок.

Вывод: в семенах содержатся растительный белок и крахмал — это органические вещества. В семенах в основном откладываются органические вещества. У разных растений они имеются в разных количествах.

Определение растительных жиров в семенах растений

Кроме белка и крахмала из органических веществ в семенах есть ещё растительные жиры.

Цель: доказать, что в семенах содержатся растительные жиры.

Что делаем: семя подсолнечника положить между двумя листами белой бумаги (рис. 1). Затем надавить на семя тупым концом карандашом (рис. 2).

Что наблюдаем: на бумаге появилось жирное пятно (рис.3).

Общий вывод: органические вещества образуются в организме и при нагревании обугливаются, а затем сгорают, превращаясь в газообразные вещества. Неорганические вещества, входящие в состав семени, не горят и не обугливаются.

Жизненные процессы прорастающего семени

Всхожесть семян

Всхожесть семян — важный показатель их качества самих семян. Определить её не сложно.

Цель: научиться определять всхожесть семян.

Что делают: отсчитывают, из семенного материала, 100 семян подряд, без выбора, раскладывают их на мокрой фильтровальной бумаге или на смоченном песке (можно на мокрой тряпочке).

Что наблюдаем: через 3-4 дня подсчитывают число проросших семян и смотрят, насколько дружно прорастают семена.

Через 7-10 дней вновь подсчитывают число проросших семян и смотрят окончательную всхожесть.

Всхожесть оценивают в процентах, подсчитывая количество проросших процентов из 100 посеянных.

Вывод: чем выше число проросших семян, тем качественнее данный семенной материал.

Прорастание семян

Есть семена, которые при прорастании выносят семядольные листья на поверхность почвы (фасоль, огурец, тыква, свекла, берёза, клён, астра, бархатцы) — это надземное прорастание семени.

У других растений при прорастании семядоли не выходят на поверхность почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан), их относят к растениям с подземным прорастанием.

Условия необходимые для прорастания семян

Для этого можно провести небольшой опыт.

Цель: какие же условия необходимы, чтобы семена начали прорастать?

Что делаем: возьмём три стакана и положим на дно каждого по нескольку зёрен пшеницы. В первом - оставим семена, как есть (в нём будет только воздух). Во второй — нальём воды столько, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Третий стакан наполним до половины. Все три стакана накроем стеклом и оставим на свету. Это начало нашего опыта.

Примерно через 4-5 дней проанализируем полученный результат.

Что наблюдаем: в первом — семена остались без изменения, во втором набухли и проросли, а в третьем только набухли, но не проросли.

Результат: опыт показывает, что семена легко впитывают воду и набухают, увеличиваясь в объёме. При этом органические вещества (белки и крахмал) становятся растворимыми. Таким образом, семя из покоящегося состояния приступает к активной жизни. Однако если, как это в третьем стакане, воздух не имеет доступа к семенам, то они хотя и набухли, но не проросли. Семена проросли только во втором стакане, где к ним был доступ и воды и воздуха. В первом стакане не было изменений, так как к семенам не поступила влага.

Вывод: для прорастания семян необходима влага и воздух.

Влияние температуры на прорастание семени

Цель: подтвердим опытным путём, что помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют и температурные условия.

Что делаем: в два стакана положим несколько семян фасоли (равное количество) и нальём воды, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накроем стаканы стеклом. Один стакан оставим в комнате при температуре +18-19ºС, а другой выставим на холод (холодильник), где температура не выше +3-4ºС.

Через 4-5 дней, проверим результаты.

Результат: семена проросли только в том стакане, который стоял в комнате.

Вывод: следовательно, для прорастания семян необходима ещё и определённая температура окружающей среды.

Дыхание семян

Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть они поглощают кислород из воздуха, а в окружающую среду выделяют углекислый газ.

Цель: опытным путём доказать, что растения поглощают кислород из воздуха, а выделяют углекислый газ.

Что делаем: возьмём две стеклянных колбы. В одну поместим небольшое количество набухших семян гороха, а другую оставим пустой. Обе колбы закроем стеклом.

Через сутки, возьмём горящую лучинку и внесём её в пустую колбу.

Что наблюдаем: лучинка продолжает гореть. Опустим в колбу с семенами. Лучинка погасла.

Научно доказано, что кислород воздуха поддерживает горение и поглощается при дыхании. Углекислый же газ — не поддерживает горение и выделяется при дыхании.

Вывод: опыт показал, что прорастающие семена (как живой организм) поглотили кислород (O 2) из воздуха, который был в колбе, а выделили углекислый газ (CO 2). Убедились, что семена дышат.

Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идёт очень слабо.

Превращение веществ в прорастающем семени

Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Как только в семена начинает поступать вода, в них резко усиливается дыхание и активизируются ферменты. Под их влиянием запасные питательные вещества гидролизуются, превращаясь в подвижную, легко усвояемую форму. Жиры и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, белки — в аминокислоты. Перемещаясь в зародыш из запасающих органов, питательные вещества становятся субстратом для начинающихся в нём процессов синтеза, в первую очередь новых нуклеиновых кислот и ферментативных белков, необходимых для начала роста. Общее количество азотных веществ остаётся на одном уровне даже тогда, когда происходит энергетический распад белков, потому что при этом накапливаются аминокислоты и аспаргин.

Резко уменьшается содержание крахмала, но количество растворимых сахаров не повышается. Сахар расходуется на процесс дыхания, который в прорастающем семени происходит очень энергично. В результате дыхания образуются богатые энергией соединения — АДФ и АТФ, выделяются углекислый газ, вода и тепловая энергия. Часть сахаров расходуется на образование клетчатки и гемицеллюлоз, необходимых для построения оболочек новых клеток.

Значительное количество минеральных веществ, имеющихся в семени, при прорастании остаётся постоянным. Находящиеся в семенах катионы регулируют коллоидно-химические процессы и осмотическое давление в новых клетках.

Влияние запасов питательных веществ в семени на развитие проростков

Рост зародыша и превращение его в проросток происходит за счёт деления и роста его клеток. Чем крупнее семена, тем больше в них запасных веществ и тем лучше растут проростки.

Цель: определить опытным путем влияет ли размер семян на рост проростков.

Что делаем: в одну ёмкость с землёй посеять самые крупные семена гороха, а в другую — мелкие. Через некоторое время сравнить проростки.

Результат очевиден.

Вывод: из крупных семян развиваются более мощные растения, которые дают наиболее высокий урожай. Клеток становится всё больше и больше, так как они получают питательные вещества, растут и снова делятся.

Цель: опытным путём проверим утверждение, что для роста, особенно в первое время, проростки используют вещества, запасённые в самих семенах.

Что делаем: берём одинаковые по величине набухшие семена фасоли и удаляем у одного семени одну семядолю (1), у другого — 1,5 семядоли (2), а у третьего оставить обе семядоли (3) для контроля.

Все их помещаем в ёмкости, как показано на рисунке.

Через 8-10 дней.

Что наблюдаем: заметно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей или проросток с половинкой семядоли.

Вывод: таким образом, высокое качество семян — необходимое условие для получения хорошего урожая.

Период покоя растения

Период покоя — необходимое условие для прорастания семян. Покой может быть вынужденный, связанный с отсутствием необходимых для прорастания условий (температуры, влажности). Пример покоя семян — сухие семена.

Органический покой определяется свойствами самого семени. Термин «покой» при этом имеет условное значение. В большинстве случаев в таких семенах протекают метаболические процессы (дыхание, иногда рост зародыша), но прорастание заторможено. Семена, находящиеся в органическом покое, даже в условиях, благоприятных для прорастания, не прорастают совсем или прорастают плохо.

Способность семян находиться в вынужденном или органическом покое выработалась у растений в процессе эволюции как средство переживания неблагоприятного для роста проростка времени года. Таким путём создаётся запас семян в почве.

Основные причины, препятствующие прорастанию семян:

• водонепроницаемость кожуры, обусловленная наличием в ней палисадного слоя толстостенных клеток, кутикулы (водонепроницаемой воскообразной плёнки);
• наличие в околоплоднике веществ, ингибирующих (затормаживающих) прорастание;
• недоразвитие зародыша;
• физиологический механизм торможения прорастания.

Время посева и глубина заделки семян

Глубина заделки семян зависит от их размера. Чем семена крупнее, тем их сеют глубже. У крупных семян больше запасных питательных веществ и их хватает для развития и роста проростков, пока они пробиваются с большой глубины.

Мелкие семена сеют на глубину от — до 2 см, средние — от 2 до 4 см, а крупные семена — от 4 до 6 см.

Глубина заделки семян зависит и от свойств почвы. В песчаные почвы семена заделывают глубже, чем в глинистые. Верхние слои рыхлых песчаных почв быстро пересыхают, и при мелкой посадке семена не получают достаточно влаги. На плотных глинистых почвах влаги в верхних слоях достаточно, но зато в нижних слоях мало воздуха. При глубокой посадке — семена задыхаются, так как им не хватает кислорода.