Физиолого- биологические процессы, происходящие при опылении и оплодотворении.
Процессы, связанные с оплодотворением разделяют на 4 фазы: опыление, прорастание пыльцы на рыльце, рост пыльцевых трубок в тканях столбика, оплодотворение.
1)Опыление – В зрелом состоянии мужской иженский гаметофиты имеют минимальную физиологическую активность. При попадании пыльцы на рыльце пестика вследствие их слипания(адгезии) в зоне соприкосновения поверхностей происходят активные метаболические процессы. Пыльца начинает поглощать воду из рыльца и набухать. При этом она выделяет на поверхность рыльца белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, пигменты, гидролитические ферменты. Пестик и его рыльце обладают менее высоким содержанием и активностью ферментов и других физ.веществ, чем пыльца, тем не менее гинецей играет важную роль в процессе прорастания пыльцы. Сухое рыльце – большинство однодольных растений, его поверхность покрыта эпидермисом в виде одно – или многоклеточных сосочков. Поверхностный слой рылец (пелликула) насыщен липидами и белками, обладает высокой активностью эстеразы и АТФ-азы. Выделения рылец влажного типа представлены липофильными экссудатами и гидрофильными слзистыми секретами, насыщенными белками и углеводами. Эти выделения содержат также гидролитические ферменты (пероксидазы, эстеразы, амилазы). Выделяемые рыльцем секреторные вещества обеспечивают адгезию пыльцы, поступление в неё воды при прорастании, защиту от инфекции, поддерживают рост пыльцевой трубки в тканях рыльца.
|
|
|
2) Рост пыльцевой трубки в столбике пестика.-В зависимости от антомической структуры столбики разделяют на 2 основных типа: открытый и закрытый. Открытый тип хараткерен для однодольных растени, имеет спец. Канал, выполненный простой эпидермой и физиологически активной слизью. Через этот канал происходит рост пыльцевой трубки. У закрытого типа столбика (характерен для двудольных растений) канал заполнен проводящей тканью, через которую осуществляется врастание трубки в завязь. Пыльцевая трубка изначально образуется из протопласта пыльцевого зерна, вовлекая в себя вегетативное ядро и генеративную клетку, а в дальнейшем используются питательные вещества, содержащиеся в проводниковой ткани столбика пестика. Рост пыльцевой трубки сопровождается повышенной активностью метаболических процессов: увеличивается интенсивность дыхания, изменяется водный режим, наблюдается усиленное образование ауксина и триптофана. За счёт активного действия гидролитических ферментов растворяются пектиновые вещества, связывающие клетки проводящих тканей, что облегчает проникновение трубки через столбик. В физиологической среде в области роста пыльцевых трубок увеличивается содержание углеводов, белков, фосфорных соединений, аскорбиновой кислоты, ауксинов, гиббереллинов и др.веществ. Процесс роста пыльцевых трубок предопределён наличием в пыльце рибосомальной и информационной РНК. Во время этого процесса новый синтез РНК не наблюдается. Из минеральных веществ особо активное участие принимают ионы кальция, калия, бора, магния.
|
|
|
3) Оплодотворение – Пыльцевая трубка проникает через микропиле в зародышевой мешок, где она входит в контакт с одной из синергид. Содержимое трубки, е цитоплазма, вегетативное ядро и спермии сливаются с цитоплазмой синергиды. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, в результате чего образуется диплоидная зигота, дающая начало зародышу. Другой спермий сливается с диплоидным вторичным ядром зародышевого мешка, что приводит к возниконовению триплоидной первичной клетки эндосперма. При излиянии содержимого пыльцевой труби а зародышевой мешок в нём создается определённая физиологическая среда, которая в случае совместимости женских и мужских половыхэ лементов будет способствовать процессу оплодотворения, а при несовместимости –препятствовать ему. Известно, что на начальных этапах прорастания пыльцевого зерна из его оболочек на поверхность рыльца пестика начинают выделяться специфические белки, которые у совместимого рыльца вызывают активацию физиолого- биохимических процесов, способствующих образованию и росту пыльцевой трубки, а у несовместимого - образование каллозы, изолирующей пыльцевое зерно и таким образом вызывающей прекращение его прорастания. У некоторых растениях в клетках несовместимого пестика синтезируются белки, являющиеся ингибиторами роста пыльцевых трубок.
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 33; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!