Значение плодов и семян
Значение плодов и семян можно рассматривать с различных точек зрения:
Биосферное значение – обеспечивание непрерывности автотрофной части биосферы.
Утилитарное значение – используются как питание (гречиха, хлебное дерево), источник белков (горох, фасоль, соя бобы), основной источник витаминов (семейства пасленовые, розоцветные, лилейные, цитрусовые, тыквенные), лекарственные средства (опий, кофеин, стрихнин), источник масел (подсолнечник, лен, конопля, оливки), эфиров и технических масел (горчица, клещевина). Напитки кофе, какао употребляют в кондитерском производстве. Семена хлопчатника являются ценным сырьем для текстильной промышленности.
Прорастание семян
Условия прорастания семян: вода, тепло и воздух. Семена во время хранения содержат всего 10-14% воды. Вода же необходима для осуществления биохимических процессов.
Тепло стимулирует начало ростовых процессов (25-350С), хотя некоторые семена прорастают и при более низких температурах.
Воздух необходим для дыхания семян, так как прорастая семенам нужна энергия и поэтому они активно дышат.
Свет не является необходимым фактором для прорастания семян.
Различают несколько групп семян:
Семена с длительным, глубоким покоем и длительным сохранением всхожести. В лесу в почве всегда есть запас семян, что обеспечивает появление новых растений. Особенно велик запас сорных растений (их семена способны сохранить всхожесть до 90 лет).
Семена, прорастающие сразу, но не теряющие всхожесть несколько лет (культурные, луговые и степные растения).
Семена прорастающие быстро и быстро теряющие всхожесть (ива, тополь, мать-и-мачеха).
«Живородящие» растения – мангры.
Прорастание начинается с набухания. Вода проникает в семена, ткани сильно обводняются, увеличение объема вызывает разрыв кожуры семян. Объем набухших семян значительно увеличивается. Интенсифицируются ферментативные процессы превращающие сложные вещества (крахмал) в простые (моносахариды) – это процесс дыхания. Всасывание питательных веществ происходит поверхностью семядолей.
Типы прорастания семян
Через разрыв или микропилярное отверстие первым выходит зародышевый корешок, чему способствует разрастание гипокотиля.
Если питательные вещества сосредоточены в эндосперме и перисперме, то семядоли всасывают вещества и в результате роста гипокотиля или основания семядоли выносятся на поверхность почвы, зеленеют и становятся первыми ассимиляционными органами проростка – это надземное прорастание.
У некоторых растений семядоли остаются под землей и первыми ассимиляционными органами являются первые настоящие листья – это подземное прорастание.
Если питательные вещества сосредоточены в семядолях, они расходуются на функционирование меристематических тканей, а семядоли отмирают, не выходя из семени (дуб, горох). Иногда они выносятся и сначала функционируют как ассимиляционные органы (фасоль).
У растений разное и строение верхней части зародышевого стебля: у подземнопрорастающих двудольных зародыш имеет хорошо сформированную почечку, а у наземнопрорастающих почечка отсутствует, есть только конус нарастания.
Вынос семядолей на поверхность осуществляет разросшийся гипокотиль: образуется петлеобразный изгиб, а меристема защищающаяся семядолями не повреждается. На поверхности петлевой участок удлиняется за счет более активного роста внутренней стороны и вытаскивает семядоли из-под земли, они разворачиваются, освобождая почечку. При подземном прорастании рост гипокотиля ограничен, растет стебель и вытягивается эпикотиль (подсемядольное колено). Так как почву пронизывает почечка, то первые листья чешуйчатые, защищающие конус нарастания.
У однодольных вставочным ростом растет влагалищная часть, выйдя из земли, влагалищные семядоли прекращают рост и засыхают. У злаков щиток остается под землей, а почву пробивает растущий колеоптиль, который раскрывается на поверхности щелью и пропускает следующие за ним листья.