Порушення нормального розвитку зародків

При високій або низькій температурі, недостатньому або надмірному живленні, віддаленій гібридизації, поліплоїдії, фізіологічній несумісності нормальний хід ембріоuенезу може порушуватись, що призводить до стерильності насіння.

Утворення і проростання насіння.

Насіннєвий зачаток з ростом і розвитком зародка і ендосперму значно збільшується в розмірах і трансформується в насіння. Формується насіннєва шкірка, яка утворюється із одного або обох інтегументів насіннєвого зачатку, а також залишків нуцелуса і ендосперму. Якщо в насінні є залишки нуцелуса, а в його клітинах відкладаються запасні речовини, то це є перисперм. Якщо сім'яніжка зростається з насіннєвим зачатком на значній ділянці, то на місці, де насінина відокремлюється від сім'яніжки, знаходиться рубчик. Біля рубчика на насінні знаходиться мікропілярний отвір. При проростанні насіння зародок виходить із насіння назовні через мікропілярних отвір. В першу чергу виходить кінчик кореня, що обумовлено положенням зародка в насінні.

В насінні з нерозчленованими зародками подальший їх розвиток і диференціювання відбувається у межах насіння при його достиганні, але після відокремлення від материнської рослини і попадання в умови, сприятливі для проростання. Виключенням є Orchidaceae, у яких диференціювання зародка відбувається не при достиганні насіння, а при їх проростанні.

Зародки Оrchidaceae називаються зародковими бульбами. Зародкові бульби збільшуються, у їх нижній частині закладаються всисні волоски, а потім корені, а у верхній частині - листки.

Утворення плодів. Партенокарпія

З перетворенням насіннєвого зачатку в насіння зав'язь трансформується у плід. Усправжніх плодів із стінки зав’язі утворюється перикарпій (оплодень), який складається із трьох шарів: зовнішній - екзокарпій (позаоплодень), середній - мезокарпій (міжоплодень) і внутрішній -ендокарпій (середоплодень). У несправжніх плодах в утворенні плоду, крім стінки зав'язі перикарпія (оплодня), приймають участь квітколоже, чашолистики і приквітники.

У деяких рослин плоди утворюються без насіння. Утворення плодів без насіння називається партенокарпією. Партенокарпія буває індукована і неіндукована.

При індукованій партенокарпії для утворення плоду необхідне запилення. При неіндукованій партенокарпії плоди розвиваються без запилення.

Партенокарпія може бути повною, якщо у всіх квітках даної рослини утворюються плоди без насіння і частковою якщо безнасіннєві плоди утворюються не у всіх квітках даної рослини.

Рослини, що утворюють партенокарпічні плоди, можна поділити на дві групи.

До першої групи відносять рослини, у яких утворюється нормальний зародковий мішок, але при утворенні плодів відбувається дегенерація насіннєвих зачатків у одних рослин відразу після утворення зародкового мішка, у других – після початку розвитку насіння.

До другої групи відносять рослини, у яких зародковий мішок не утворюється, тому що насіннєві зачатки або зовсім не розвиваються, або відмирають на ранніх стадіях розвитку, до утворення зародкового мішка.

А. Ернст (1918) висунув гіпотезу гібридного походження партенокарпії. Інші дослідники висловлювали думку, що причиною партенокарпії є спадкові фактори.

А. Густавсон (1950) основною причиною походження партенокарпії вважав вплив гормонів.

Гормональна теорія, висунута А. Густавсоном, полягає в тому, що відмінності між плодами, які виникли після запліднення і партенокарпічними, полягають в різній кількості ауксинів у зав’язі. Велика кількість ауксинів у партенокарпічних рослин у зав'язі сприяє розвитку плодів без запилення, тоді як у інших рослин, необхідні для утворення плодів ауксини, надходять у зав'язь з пилкової трубки під час її проростання.

Теорія А. Густавсона була підтверджена дослідами. Партенокарпічні плоди були одержані внаслідок дії на зав'язі ауксинів, а також шляхом ін'єкцій екстракту пилкових зерен у зав'язь.

Партенокарпія виявлена як у диких, так і у культурних видів: Vitis, Musa, Ficus, Cucurbita, Cucumis, Citrus та ін. Партенокарпія – цінна господарська ознака.