Valittaessa istutusmateriaalia tietyn kasvilajikkeen kuvauksesta, monet kesän asukkaat huomaavat mainitsemisen erilaisista pölytys- tai itsepölytysmenetelmistä. Nämä ovat käsitteitä, joita me kaikki opimme koulussa kasvitieteen tunneilla. Mutta monet eivät jo muista, mitä ne tarkoittavat. Virkistetään muistia ja muistetaan kasvien pölytystyypit ja niiden biologinen merkitys. Ja samalla saamme selville, miksi jotkut maalle tai ikkunalaudalle istutetut kasvimme eivät kanna hedelmää.
Korkeiden kasvien sukuelin
Kukka on muunneltu verso, jossa muodostuu itiöitä ja sukusoluja. Korkeammilla kasveilla (angiosiementen) on monimutkaisesti järjestetyt kukat, jotka ovat sopeutuneet erilaisiin pölytystyyppeihin. Yksityiskohtiltaan monipuolinen kukka yhdistää sekä seksuaalisen että aseksuaalisen lisääntymisen prosessit. Kukan pääkomponentit ovat sen lisääntymisosat - uros-androecium (heteet) ja naaraspuolinen gynoecium (emiö, jossa on munasarja, tyyli ja stigma). Kukat voivat olla biseksuaalisia (siellä on sekä emi että heteitä) jasamaa sukupuolta (siellä on joko emi tai heteitä). Kukan muut osat ovat hyvin erilaisia ja niillä on erityisiä tehtäviä.
Heteiden ja emeen kohtaaminen
Pölytys on prosessi, jossa siitepöly siirtyy heteistä emeen leimaukseen. Ilman tätä kasvien lisääntyminen, hedelmien ja siementen muodostuminen on mahdotonta. Evoluutiokehityksen aikana kasvit ovat kehittäneet useita tapoja suorittaa tämä siirto käyttämällä luonnon bioottisia ja abioottisia tekijöitä. Ekologiassa erotetaan kaksi pölytystyyppiä:
- Siitepölyn siirtyminen yhdestä kukasta toisen emeen. Tätä prosessia kutsutaan ristipölyttämiseksi tai ksenogamiaksi. Se tapahtuu bioottisten (hyönteiset, linnut, lepakot) ja abioottisten (tuuli, vesi) tekijöiden kautta.
- Autogamy (itsepölytys). Tämä on siitepölyn siirtoa stigmaan yhdestä kukasta. Autogamia ei ole yhtä yleistä luonnonvaraisissa muodoissa.
Nämä ovat pölytystyyppejä, jotka voivat vaihdella joidenkin kasvien välillä.
Itsepölytysolosuhteet
Mutta pakollinen edellytys itsepölytyksen toteuttamiselle on kukan biseksuaalisuus. Kukkien vahingossa tapahtuva itsepölytys ei ole harvinaista. Mutta se voi tapahtua vain, kun siitepölyjyvä ja survin ovat fysiologisesti yhteensopivia. Monissa kasveissa siitepöly ei itä siitepölyputkeen, mikä on rajoittava tekijä ristipölytetyille kasveille. On olemassa useita tekijöitä, jotka vaikuttavat satunnaiseen autogamiaan. Kasvien (esimerkiksi herneiden, papujen) säännöllisellä itsepölytyksellä voi olla painovoimamekanismi. Tässä tapauksessa siitepölyputoaa stigmaan painovoiman vaikutuksesta. Muissa tapauksissa itsepölytys tapahtuu kontaktiautogamiana - hede on kosketuksissa emen leimaamiseen. Siitepölyn kantajia kukan keskellä voivat olla kastepisarat ja kukassa elävät pienet hyönteiset (ripsut). Joissakin kasveissa prosessi tapahtuu silmussa ja eliminoi täysin ristipölytyksen mahdollisuuden.
Valinnainen itsepölytys
Tällaisen autogamian ominaisuus on epävakaat olosuhteet, jotka eivät suosi ristipölytystä. Tämän tyyppistä itsepölytystä esiintyy viljoissa, auringonkasteessa ja höyhenruohossa. Näissä kasveissa kuivuudessa tai matalissa lämpötiloissa muodostuu yksipuolisia kukkia ja lämpimällä ja kostealla säällä - biseksuaalisia. Näiden kasvien ristipölytys suoritetaan tuulen avulla, ja olosuhteissa, joissa tällaisen pölytyksen toteuttaminen on vaikeaa, on biologisesti suositeltavaa turvautua itsepölytykseen.
Evoluutioarvo
Itsepölyttämisellä evoluution kann alta on negatiivinen merkitys. Nykyaikaisten käsitteiden mukaisesti evoluutio vaatii vapaata risteytymistä, joka saadaan aikaan ristipölytyksellä. Juuri tämä lisää alleelien monimuotoisuutta (geenin ilmentymisastetta) populaatioissa. Ja itsepölytys päinvastoin johtaa alleelien homotsygoottisuuteen (yhdenmukaisuuteen). Mutta tietyissä olosuhteissa itsepölytys voi johtaa uusien muotojen eristämiseen, eristämiseen ja kiinnittymiseen alleelipopulaatiossa, jotka antavat kasville suotuisia merkkejä. Juuri klotämä on autogamian ja muukalaisvihan vuorottelun positiivinen evoluutionaalinen merkitys.
Itsepölyttävät kasvit
Tällaisissa kasveissa siitepölyn siirto tapahtuu useammin avaamattomassa silmussa (esimerkiksi pavuissa ja herneissä) tai avaamattoman lehtiputken aikana (ohra). Herneitä, papuja, ohraa, vehnää, kauraa, tomaatteja, munakoisoja ja monia muita pidetään maatalouskasvien itsepölyttäjinä. Miksi niitä lasketaan? Koska itsepölytys ei voi olla absoluuttista, on aina mahdollisuus saada siitepölyä muista kasveista. Hyönteiset purevat joskus jopa suljettuja silmuja, ja ne kuljettavat siitepölyä muista kasveista! Mitkä ovat itsepölyttäjien ominaisuudet? Nämä ovat ehdottomasti kasveja, joissa on biseksuaalisia kukkia, suuria höyhenkuvia ja paljon siitepölyä. Lisäksi niiden kukissa ei ole kirkkaita terälehtiä, nektaareja ja miellyttävää tuoksua.
Orvokkien itsepölytys
Luonnossa orvokit ovat ristipölytettyjä ja autogaamisia. Meidän sisäorvokit ovat kasvattajien huolellisen työn tulosta. Niillä on sellainen heteiden ja emeen rakenne, että ristipölytys ilman ihmisen puuttumista on lähes mahdotonta. Pölytys tapahtuu jopa avautumattomassa silmussa, ja vain kärsivällinen amatööri voi erikoistekniikoiden avulla pölyttää erivärisiä orvokkeja uusien lajikkeiden kasvattamiseksi. Kiitos harrastajille näiden kukkien monipuolisuudesta koristamassa ikkunalaudoitamme!
Partenokarpiset kurkut
Nykyaikainen jalostus tarjoaa monia lajikkeitakurkut, sekä itsepölytteiset (parthenokarpiset) että hyönteisten pölyttämät. Nämä kasvit on kasvatettu erityisesti varhaiseen viljelyyn kasvihuoneissa, joissa ei ole luonnollisia pölyttäjiä. Siemeniä ostettaessa sinun tulee pysähtyä lukemaan lajikkeen ominaisuuksia, sillä sekä itsepölyttävillä että ristipölyttävillä lajikkeilla on hyvät ja huonot puolensa.
Pölytys viljassa
Kaura, ruis, vehnä, hirssi, ohra ovat maatalousviljojen edustajia. Kukissa on 2 lemmaa, 2 pellikeliä, kolme hedettä ja yksi emi. Ne pölyttävät itseään avaamattomissa kukissa. Kun kukka on avautunut, ristipölytys on käytännössä mahdotonta.
Hedelmäpuiden itsepölytys
Vaikka useimmissa hedelmälajikkeissa on kukkia, jotka sisältävät sekä emiä että heteitä, itsehedelmöitys on useimmissa poissuljettu. Syynä on heteiden ja emen aikaerotettu kypsyminen. Siksi voit lisätä satoa, esimerkiksi kirsikoita, istuttamalla useita puita lähelle. Mutta keinotekoisesti kasvatetuissa lajikkeissa itsepölytys on tervetullutta. Esimerkkinä ovat nektariinit. Mutta älä odota kasvattavasi siemenestä tuottavaa kasvia. Tällaisissa hybridimuodoissa myöhemmät sukupolvet kokevat hybridilaman - elinkelpoisuuden ja sadon heikkenemistä.
Valinta ja itsepölytys
Tätä ilmiötä käytetään laaj alti kasvinjalostuksessa. Tiedämme, että itsehedelmöitys ja läheisesti sukulaisten organismien risteyttäminen johtaa siirtymiseengeenit homotsygoottiseen tilaan ja johtaa elinkelpoisuuden ja tuottavuuden laskuun ja sen jälkeen rappeutumiseen. Jatkuva kumuloituvien mutaatioiden prosessi, joista useimmat ovat resessiivisiä ja epäsuotuisia, on syy tähän sortoon. Kasveissa, joissa on ristipölytys, nämä mutaatiot ovat heterotsygoottisessa tilassa eivätkä ilmene millään tavalla. Itsepölytyksellä todennäköisyys siirtyä homotsygootiksi moninkertaistuu, mutta ne eivät pysy populaatiossa luonnollisen eliminaation vuoksi. Itsepölytystä jalostuksessa käytetään työkaluna puhtaiden (homotsygoottisten) linjojen luomiseen, joilla on kiinteät ominaisuudet. Tuottavuuden laskusta huolimatta hybridisaation jälkeen esiintyy usein heteroosin ilmiö - itsepölyttävien lajikkeiden hybridien vahvuus. Tätä ilmiötä kutsutaan interline-hybridisaatioksi, ja kaupoissa voimme nähdä juuri tällaisia hybridisiemeniä (ne on merkitty F1-symbolilla). Ensimmäisessä sukupolvessa hybridit ylittävät puhtaat linjat tuoton suhteen, mutta seuraavissa sukupolvissa hybridien vahvuuden vaikutus häviää.
