Spiringsstruktur av et frø, prosess, typer

3077
Basil Manning
Spiringsstruktur av et frø, prosess, typer

De spiring er prosessen der embryoet som finnes i frøene til spermatofyttplanter utvikler seg for å gi opphav til en ny plante, og kjennetegnes av fremspringet av roten mot utsiden av testa eller sæddekke.

I grønnsaksriket er spermatofytter gruppen av planter kjent som "høyere planter", som har et avgrensende trekk ved produksjonen av frø som et resultat av deres seksuelle reproduksjon, som det henter sitt navn fra, siden "sperma " på gresk betyr det frø.

Spiring av en tosidig plante (Kilde: MAKY.OREL [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Gruppen av spermatofytter består av blomstrende planter eller angiospermer og ikke-blomstrende planter eller gymnospermer, som produserer frø innesluttet i henholdsvis en struktur kalt "eggstokk" eller bare frø..

Spiring av et frø, uansett hvilken type, kan forstås som settet av påfølgende trinn som gjør et hvilende eller sovende frø med lavt vanninnhold, viser en økning i dets generelle metabolske aktivitet og begynner dannelsen av en frøplante fra embryo inni.

Det nøyaktige øyeblikket der spiring slutter og veksten begynner er veldig vanskelig å definere, siden spiring har blitt spesifikt definert som bruddet på sædekselet som i seg selv allerede er et resultat av vekst (celledeling og forlengelse)..

Det er flere faktorer som påvirker spiringsprosessen, mange av dem er endogene (levedyktighet, embryonets utviklingsgrad osv.) Og eksogene (for eksempel tilgjengelighet av vann, temperatur og atmosfæresammensetning).

Artikkelindeks

  • 1 Struktur av frøet
  • 2 prosess (trinn)
    • 2.1 Imbibisjon
    • 2.2 Forlengelse og økning i antall celler (deling)
  • 3 Typer spiring
    • 3.1 Epigeal spiring
    • 3.2 Hypogeal spiring
  • 4 Referanser

Frøstruktur

Angiospermplanter har frø med en relativt enkel struktur, siden de består av et embryo (produkt av befruktning av egget med pollenkornet) som er omgitt av et dekk kjent som "embryosekken", som også kommer fra befruktningsprosessen. ..

Frøbelegget er kjent som testa og er et produkt av utviklingen av ovuleens indre integrasjoner. Fosteret spiser på et stoff det er nedsenket i, endospermen, som også kan bli et rudimentært vev i de planter med kimblad..

Cotyledons er primære blader som kan oppfylle ernæringsfunksjonene for embryoet og kan være ansvarlige for fotosyntese av frøplanten som dannes når frøet spirer.

Mengden reservestoff er svært variabel blant frøene, spesielt når det gjelder sammensetningen av proteiner, fett og karbohydrater de har. Imidlertid er hovedlagringsstoffet i frø, i større eller mindre grad, vanligvis stivelse.

Fosteret er den grunnleggende strukturen til et frø. Det kan sees på som en "miniatyrplante" og består av en radicle, en plumule eller epicotyl (over hvor cotyledons er), en eller flere cotyledons og en hypocotyl (under cotyledons).

Roten, som er den underjordiske delen av en plante, blir deretter dannet fra radikelen; epikotylen vil senere være hovedaksen til stammen, i luftdelen; mens hypokotylen er den delen av embryoet som forener radicle med plumule eller epicotyl, det vil si som forener stammen med roten i den voksne planten.

Det er viktig å merke seg at det er et stort mangfold av frø i naturen, spesielt med hensyn til størrelse, form, farge og generell struktur, uten å telle deres iboende fysiologiske egenskaper..

Prosess (trinn)

Alle modne frø er i en tilstand som kalles hvil, der disse formeringsstrukturene tåler lengre perioder der de gunstige forholdene som er nødvendige for spiring ikke er på plass..

Hvilet til et frø blir reversert i nærvær av vann, med en passende atmosfærisk sammensetning og temperatur (avhengig av type frø, selvfølgelig).

Spiring, når roen er overvunnet, inkluderer prosesser som er vanlige i plantens fysiologi:

- pusten

- vannabsorpsjon

- konvertering av "mat" til løselige stoffer

- syntesen av enzymer og hormoner

- metabolisme av nitrogen og fosfor

- translokasjon av karbohydrater, hormoner, vann og mineraler til meristemer og

- vevsdannelse.

Plantefysiologer har imidlertid definert tre spesifikke stadier som er: imbibisjon, celleforlengelse og økning i antall celler (celledeling), sistnevnte avhengig av forskjellige genetiske og molekylære hendelser..

Imbibition

Vanninnholdet i et modent frø er betydelig lavt, noe som favoriserer den metabolske sløvheten i vevene i. Dermed er det første trinnet i spiring av et frø absorpsjon av vann, som er kjent som imbibition..

Imbibisjonen gjenoppretter turgoren til embryocellene, som tidligere ble plasmolystert på grunn av den lille størrelsen på de nesten tomme vakuolene.

I løpet av de første timene av dette stadiet observeres ingen kjemiske endringer i frøene, så vel som noen form for aktivitet assosiert med forlengelse eller forlengelse av celleveggene, etc..

Rett etter tillater hydrering av vevet (under gunstige forhold for atmosfære og temperatur) aktivering av organeller og cellulære enzymer, spesielt mitokondrier. Denne aktiveringen fremmer også syntesen av hormoner og proteiner, nødvendig for påfølgende hendelser..

Forlengelse og økning i antall celler (deling)

Etter noen timer med imbibisjon (avhengig av graden av uttørking av frøene), kan forlengelsen av cellene som tilhører radikelen bli verdsatt, noe som gjør at denne strukturen kan strekke seg og komme ut fra overflaten som dekker den.

De første celledelingene forekommer i rotmeristen, akkurat på det tidspunktet radikelen "bryter" vevet som dekker det. På dette tidspunktet observeres noen cytologiske endringer, slik som det mer fremtredende utseendet til kjernen til hver celle..

Stadier i spiring av et A. thaliana-frø (Kilde: Alena Kravchenko [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Frølaget eller testa krysses eller brytes av den primære roten, som er representert av radikelen, hvorpå den hypokotyledone aksen fortsetter forlengelsesprosessen. Cotyledons forblir inne i testa under denne prosessen, uavhengig av typen spiring..

Mens denne prosessen finner sted, avhenger ernæringen til embryonale celler av aktiviteten til enzymene som er ansvarlige for nedbrytningen av karbohydrater og reservefett i endosperm og / eller kimblad, aktivitet helt avhengig av den forrige imbibisjonsprosessen..

Typer spiring

Spiringstypene er definert i henhold til skjærbladens skjebne når frøplanten dannes fra embryoet. De to mest kjente typene er epigeal spiring og hypogeal spiring..

Diagram over spiringsprosessen til et ertefrø (Kilde: Germination.svg: * Germination.png: Kat1992derivativt arbeid: Begoonderivativt arbeid: Begoon [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0 )] via Wikimedia commons)

Epigeal spiring

Den forekommer i mange treaktige planter, inkludert gymnospermer, og kjennetegnes ved at kimbladene kommer ut av jorden som "presset" av den langstrakte.

Hypogeal spiring

Det oppstår når kimbladene forblir i den underjordiske delen, i mellomtiden vokser epikotylen seg oppreist og fotosyntetiske blader utvikler seg fra den. Det er vanlig for mange plantearter, som eksempel på lønn, kastanjetrær og gummitreet.

Referanser

  1. Bewley, J. D. (1997). Frøspiring og hvilemodus. Plantecellen, 9 (7), 1055.
  2. Copeland, L. O., og McDonald, M. F. (2012). Prinsipper for frøvitenskap og teknologi. Springer Science & Business Media.
  3. Nabors, M. W. (2004). Introduksjon til botanikk (nr. 580 N117i). Pearson.
  4. Srivastava, L. M. (2002). Frøspiring, mobilisering av matreserver og frydval. Plantevekst og utvikling: Hormoner og miljø. Akademisk presse: Cambridge, MA, 447-471.
  5. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M., & Murphy, A. (2015). Plantefysiologi og utvikling.
  6. Toole, E. H., Hendricks, S. B., Borthwick, H. A., og Toole, V. K. (1956). Fysiologi av frøspiring. Årlig gjennomgang av plantefysiologi, 7 (1), 299-324.
  7. Tuan, P. A., Sun, M., Nguyen, T. N., Park, S., og Ayele, B. T. (2019). Molekylære mekanismer for frøspiring. I Sprouted Grains (s. 1-24). AACC International Press.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.