stringtranslate.com

Яичник (ботаника)

Продольный разрез женского цветка тыквы, показывающий пестик (=завязь+столбик+рыльце), семяпочки и лепестки. Лепестки и чашелистики находятся над завязью; такой цветок называется имеющим нижнюю завязь, или цветок называется эпигинным.
Поперечный разрез завязи тюльпана

У цветковых растений завязь является частью женского репродуктивного органа цветка или гинецея . В частности, это часть пестика , которая удерживает семяпочку (семяпочки) и расположена выше или ниже или в точке соединения с основанием лепестков и чашелистиков . Пестик может состоять из одного плодолистика или из нескольких сросшихся плодолистиков (например, дикарпеля или трикарпеля), и поэтому завязь может содержать часть одного плодолистика или части нескольких сросшихся плодолистиков. Над завязью находится столбик и рыльце, куда попадает пыльца и прорастает, чтобы прорасти вниз по столбику к завязи и, для каждого отдельного пыльцевого зерна , оплодотворить одну отдельную семяпочку. Некоторые ветроопыляемые цветы имеют сильно редуцированные и измененные завязи.

Фрукты

Плод — это зрелая, созревшая завязь цветка после двойного оплодотворения у покрытосеменных растений . Поскольку голосеменные растения не имеют завязи, а размножаются путем оплодотворения незащищенных семяпочек , они производят голые семена , которые не имеют окружающего их плода, это означает, что «ягоды» можжевельника и тиса — это не плоды, а видоизмененные шишки . Плоды отвечают за распространение и защиту семян у покрытосеменных растений и не могут быть легко охарактеризованы из-за различий в определении кулинарных и ботанических плодов.

Разработка

Простые плоды образуются из одной завязи одного цветка, в то время как сборные плоды образуются из многих завязей одного цветка. В противоположность этому, многоплодный плод образуется из нескольких завязей, каждая из которых принадлежит своему цветку.

После двойного оплодотворения и созревания завязь становится плодом, семяпочки внутри завязи становятся семенами этого плода, а яйцо внутри семяпочки становится зиготой . [ 1] [2] Двойное оплодотворение центральной клетки в семяпочке производит питательную ткань эндосперма , которая окружает развивающуюся зиготу внутри семени. [2] Завязи покрытосеменных не всегда производят плод после оплодотворения завязи. Проблемы, которые могут возникнуть в процессе развития плода, включают генетические проблемы, суровые условия окружающей среды и нехватку энергии, что может быть вызвано конкуренцией за ресурсы между яичниками; любая из этих ситуаций может помешать созреванию завязи. [3] [4] [5] [6]

Распространение и эволюционное значение

Апельсин — это простой фрукт, называемый гесперидий. Это зрелая завязь одного цветка апельсина. Хотя при разрезании кажется, что он имеет секции, все эти секции вместе взятые происходят из одной завязи, которая развивается в разные слои. [7]

Фрукты играют важную роль в распространении и защите семян, а вариации формы или размера плодов являются результатом эволюционного ответа, который способствует распространению семян в различных средах. [8] [9] Например, семена крупных мясистых плодов часто распространяются посредством эндозоохори ; это означает, что животные потребляют мясистые плоды и в результате распространяют их семена своим движением. [10] Семена плодов могут распространяться посредством эндозоохори, гравитации, ветра или другими способами.

Осложнения и виды фруктов

Есть некоторые сложности с определением фрукта, так как не все ботанические фрукты могут быть идентифицированы как кулинарные фрукты. Созревшая завязь может быть мясистым фруктом, таким как грейпфрут, или сухим фруктом, таким как орех. Еще больше усложняет ситуацию то, что кулинарные орехи не всегда являются ботаническими орехами ; некоторые кулинарные орехи, такие как кокос и миндаль, являются другим типом фруктов, называемых костянками . [11] [12]

Таким же образом, не все «фрукты» являются настоящими фруктами. Настоящий фрукт состоит только из созревшей завязи и ее содержимого. Фрукты можно разделить на три основные категории: простые фрукты , сборные фрукты и множественные фрукты . Простые фрукты, такие как апельсины, образуются из одной завязи, которая может состоять или не состоять из нескольких частей, в то время как сборные и множественные фрукты образуются из нескольких завязей вместе. [13] Совокупные фрукты, такие как малина, представляют собой созревшие завязи одного цветка, которые образуют один плод, а множественные фрукты, такие как ананасы, образуются из завязей отдельных цветков, которые расположены близко друг к другу. [13] [14] [15]

Поскольку совокупность и множественные плоды формируются из множества созревших завязей вместе, они на самом деле являются соплодиями или группами плодов, которые расположены вместе в структуре. [13] Некоторые плоды, такие как яблоко, являются дополнительными плодами , которые могут включать другие части цветка, такие как цветоложе , гипантий , околоцветник или чашечку в дополнение к зрелой и созревшей завязи. [16]

Части яичника

Гнезда — это камеры внутри завязи цветка и плодов. Гнезда содержат семяпочки (семена) и могут быть заполнены или не заполнены мякотью плода. В зависимости от количества гнезд в завязи плоды можно классифицировать как одногнездные (одногнездные), двухгнездные, трехгнездные или многогнездные. У некоторых растений между плодолистиками имеются перегородки ; количество гнезд, присутствующих в гинецее, может быть равно или меньше количества плодолистиков, в зависимости от наличия перегородок.

Семяпочки прикреплены к частям внутренних стенок завязи, называемых плацентами. Плацентарные области располагаются в разных положениях, соответствующих различным частям плодолистиков, из которых состоит завязь. См. Семяпочка#Расположение внутри растения . В завязи некоторых растений присутствует обтуратор, около микропиле каждой семяпочки. Это вырост плаценты, важный для питания и направления пыльцевых трубок к микропиле. [17]

Завязь некоторых видов плодов раскрывается ; стенка завязи разделяется на секции, называемые створками. Не существует стандартного соответствия между створками и положением перегородок; створки могут разделяться путем расщепления перегородок (септическое раскрытие) или путем прокалывания между ними (локулицидное раскрытие), или завязь может открываться другими способами, например, через поры или из-за отпадения колпачка.

Классификация по положению

Прикрепление завязи: I) верхнее; II) полунижнее; III) нижнее. a андроцей g гинецей p лепестки s чашелистики r цветоложе . Точка прикрепления находится там, где сходятся a , p , и s .

Терминология расположения завязей определяется точкой прикрепления , где другие части цветка ( околоцветник и андроцей ) сходятся вместе и прикрепляются к поверхности завязи. [18] Если завязь расположена выше точки прикрепления, она верхняя; если ниже, то нижняя.

Верхний яичник

Верхняя завязь — это завязь, прикрепленная к цветоложу выше прикрепления других частей цветка. Верхняя завязь встречается в мясистых плодах, таких как настоящие ягоды , костянки и т. д. Цветок с таким расположением описывается как гипогинный . Примерами этого типа завязи являются бобовые (фасоль и горох и их родственники).

Яичник полунижний

Полунижняя завязь ( также известная как «полуверхняя», «субиниферальная» или «частично нижняя») погружена или окружена цветоложем. [19] Это происходит в цветах семейства Lythraceae , которое включает мирты креповые . Такие цветы называются перигинными или полуэпигинными . В некоторых классификациях полунижние завязи не распознаются и вместо этого группируются либо с верхними, либо с нижними завязями.

Более конкретно, полунижний яичник имеет почти равные части яичника выше и ниже точки прикрепления. Другие различные степени неполноценности могут быть описаны другими дробями. Например, «на одну пятую нижнего яичника» имеет приблизительно одну пятую своей длины под точкой прикрепления. Аналогично, только одна четвертая часть «на три четверти нижнего яичника» находится выше прикрепления.

Нижний яичник

Нижняя завязь расположена ниже прикрепления других частей цветка. Семечковое растение — это тип мясистого плода, который часто приводят в качестве примера, но при внимательном рассмотрении некоторых семечковых растений (например, Pyracantha ) можно увидеть, что это на самом деле полунижняя завязь. Цветы с нижними завязями называются эпигинными . Некоторые примеры цветов с нижней завязью — орхидеи (нижняя коробочка), фуксия (нижняя ягода), банан (нижняя ягода), астровые (нижний плод, похожий на семянку, называемый ципсела ) и тыква семейства тыквенных, дынных и тыквенных, Cucurbitaceae .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рагхаван, В. (2003-07-25). «Некоторые размышления о двойном оплодотворении, от его открытия до настоящего времени: обзор Тэнсли». New Phytologist . 159 (3): 565–583. doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00846.x . PMID  33873607.
  2. ^ ab Linkies, Ada; Graeber, Kai; Knight, Charles; Leubner-Metzger, Gerhard (2010). «Эволюция семян». New Phytologist . 186 (4): 817–831. doi : 10.1111/j.1469-8137.2010.03249.x . PMID  20406407.
  3. ^ Стивенсон, Эндрю Г. (1980). «Завязывание плодов, травоядность, редукция плодов и стратегия плодоношения Catalpa Speciosa (Bignoniaceae)». Экология . 61 (1): 57–64. doi :10.2307/1937155. ISSN  0012-9658. JSTOR  1937155.
  4. ^ Уилсон, Мэри Ф.; Прайс, Питер У. (1977). «Эволюция размера соцветия у Asclepias (Asclepiadaceae)». Эволюция . 31 (3): 495–511. doi :10.2307/2407517. ISSN  0014-3820. JSTOR  2407517. PMID  28563471.
  5. ^ Поуси, К. К. (1960-01-01). «Производство шишек сократилось, по-видимому, из-за засухи на юго-востоке Южной Австралии». Australian Forestry . 24 (1): 74–75. doi :10.1080/00049158.1960.10675890. ISSN  0004-9158.
  6. ^ Уайетт, Роберт (1982). «Архитектура соцветия: как число, расположение и фенология цветков влияют на опыление и завязывание плодов». Американский журнал ботаники . 69 (4): 585–594. doi :10.2307/2443068. ISSN  0002-9122. JSTOR  2443068.
  7. ^ Ким, Ин-Сан (2003). «Последовательные изменения ультраструктуры перикарпия у Citrus reticulata Hesperidium». Прикладная микроскопия . 33 (1): 79–92. ISSN  2287-5123.
  8. ^ Гардоки, Мэри; Заблоки, Хизер; Эль-Кеблави, Али; Фримен, Д. (2000). «Гетерокарпия у Calendula micrantha (Asteraceae): влияние конкуренции и доступности воды на производительность потомства от разных морф плодов». Исследования эволюционной экологии . 2 : 701–718.
  9. ^ Джордано, Педро (1995). «Покрытосеменные мясистые плоды и распространители семян: сравнительный анализ адаптации и ограничений во взаимодействиях растений и животных». The American Naturalist . 145 (2): 163–191. doi : 10.1086/285735. hdl : 10261/42645 . ISSN  0003-0147. JSTOR  2463122. S2CID  86615972.
  10. ^ Уилсон, Мэри (2000). Феннер, М. (ред.). «Экология распространения семян». Семена: экология регенерации в растительных сообществах (2-е изд.): 85–110. doi :10.1079/9780851994321.0085. ISBN 9780851994321.
  11. ^ Гейзельхарт, Сабина; Хоффманн-Зоммергрубер, Карин; Бублин, Мерима (01.08.2018). «Аллергены орехов». Молекулярная иммунология . 100 : 71–81. doi : 10.1016/j.molimm.2018.03.011 . ISSN  0161-5890. PMID  29680588. S2CID  5069722.
  12. ^ Кусари, Аян; Хан, Эллисон; Эйхенфилд, Лоуренс (2018-10-30). «Последние достижения в понимании и профилактике гиперчувствительности к арахису и лесным орехам». F1000Research . 7 : 1716. doi : 10.12688/f1000research.14450.1 . ISSN  2046-1402. PMC 6208566 . PMID  30467518. 
  13. ^ abc Guertin, P.; Barnett, L.; Denny, EG; Schaffer, SN (2015). Учебник по ботанике Национальной фенологической сети США. Серия USA-NPN Education and Engagement 2015-001. С. 51–53.
  14. ^ Грэм, Джули; Дженнингс, Никки (2009). Джейн, С. Мохан; Приядаршан, П. М. (ред.). Селекция плантационных древесных культур: виды умеренного климата . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer Science & Business Media. стр. 233–248. ISBN 978-0-387-71203-1.
  15. ^ Moyle, Richard; Fairbairn, David J.; Ripi, Jonni; Crowe, Mark; Botella, Jose R. (2005). «Развивающийся плод ананаса имеет небольшой транскриптом, в котором доминирует металлотионеин». Journal of Experimental Botany . 56 (409): 101–112. doi : 10.1093/jxb/eri015 . PMID  15520025.
  16. ^ Уоткинс, Крис Б.; Лю, Руй Хай (2011). «Семечковые фрукты». В Терри, Леон (ред.). Полезные для здоровья свойства фруктов и овощей. Уоллингфорд: CABI. стр. 196–217. ISBN 978-1-84593-529-0. OCLC  758335853.
  17. ^ Хики, М.; Кинг, К. (2001), Кембриджский иллюстрированный глоссарий ботанических терминов , Cambridge University Press
  18. ^ Солтис, Дуглас Э.; Фишбейн, Марк; Кузофф, Роберт К. (2003). «Эволюция эпигинии». Международный журнал наук о растениях . 164 (S5): S251–S264. doi :10.1086/376876. S2CID  83871403.
  19. ^ Солтис, Дуглас Э .; Хаффорд, Ларри (2002). «Разнообразие положений завязей у Saxifragaceae». Международный журнал наук о растениях . 163 (2): 277–293. doi :10.1086/324528. S2CID  85947971.