Кукурузные рыльца — общее название Stigma maydis , блестящих, нитевидных, слабых волокон , которые растут как часть початков кукурузы (маиса); пучка или кисточки шелковистых волокон, которые выступают из кончика початка кукурузы. Початок заключен в модифицированные листья, называемые шелухой . Каждое отдельное волокно представляет собой удлиненный столбик , прикрепленный к отдельному завязи . [1] Термин, вероятно, возник где-то между 1850 и 1855 годами. [ 1]
В початке кукурузы образуется до 1000 семяпочек (потенциальных зерен), каждая из которых производит прядь кукурузных рылец из своего кончика, которая в конечном итоге появляется из конца початка. Появление по крайней мере одной пряди рылец из данного початка кукурузы определяется как стадия роста R1, а появление шёлка у 50% растений на кукурузном поле называется «средним шёлком». Шелк удлиняется от базальных семяпочек в течение 10–14 дней, предшествующих стадии роста R1; это происходит из-за изменения формы существующих клеток, а не из-за их репликации. Сначала удлинение прогрессирует со скоростью 1,5 дюйма в день, но постепенно замедляется по мере приближения к полной длине. Удлинение нити кукурузных рылец прекращается вскоре после захвата зерна пыльцы или из-за старения шёлка через 10 дней после его появления. [2]
Если семяпочка успешно оплодотворена, кукурузные рыльца отсоединятся от нее через два или три дня. В противном случае рыльца останутся прикрепленными на неопределенный срок, и оплодотворение останется возможным (с уменьшающимися шансами на успех) в течение 10 дней после появления рылец. По этой причине можно взять образцы развивающихся початков кукурузы с поля, осторожно очистив их острым ножом, а затем встряхнув их, чтобы оценить ход опыления на основе того, сколько кукурузных рылец отпадет. [3]
Кукурузные рыльца — это частично рыльце и частично столбик , обеспечивающие поверхность женского цветка, к которой могут прилипать пыльцевые зерна, и определяющие путь, по которому должна перемещаться пыльца. [4] Рыльце — это самый кончик кукурузных рылец, который имеет большее количество волосков, помогающих пыльце прилипать к нему. [5] Формирование зерна в початке требует опыления внешних кукурузных рылец ветром или насекомыми. Обычно прилипают несколько зерен пыльцы, но только одно успешно участвует в оплодотворении семяпочки, образуя кукурузное зерно.
Для того, чтобы пыльцевое зерно, мужской гаметофит , передало свой генетический материал семяпочке, оно должно прорасти и образовать пыльцевую трубку , которая простирается почти на всю длину нити кукурузных рылец. [3] Обычно таким образом успешно формируется от 400 до 600 зерен. [2] Пыльцевая трубка расширяется со скоростью более 1 сантиметра в час, требуя всего 24 часа, чтобы создать путь длиной в фут в межклеточном пространстве кукурузных рылец, по которому сперматозоиды (гаметы ) проходят, чтобы присоединиться к женскому гаметофиту внутри семяпочки. Пыльцевая трубка производится единственной вегетативной клеткой в пыльцевом зерне, которая передает свою цитоплазму, ядро и два сперматозоида в трубку. Трубка расширяется только на вершине, в процессе, зависящем от полимеризации актина, и направление, в котором продвигается вершина, реагирует на уровни циклического АМФ , включая циклизацию цАМФ сигнальным белком пыльцы (PSiP). [6]
Кукурузные рыльца могут контролировать типы пыльцы, которые початок кукурузы будет принимать, посредством экспрессии определенных форм гена фактора гаметофита 1. Многие расы попкорна , типа эверта, значительно замедляют развитие пыльцевых трубок из любой пыльцы, которая не несет схожую форму Ga1-S или Ga1-M, тем самым предотвращая проникновение генов (естественных или модифицированных) из других типов кукурузы. Попкорн остается свободным передавать свои гены через собственную пыльцу другим типам кукурузы. Эффективность этого ограничения можно измерить, посадив попкорн рядом с пурпурной зубовидной кукурузой ; эффект ксении приведет к образованию пурпурных алейронов , если зерна позволят себе быть оплодотворенными пыльцой из-за пределов группы. [7] Органические фермеры стремятся перенести некоторые из этих механизмов в не-попкорновые штаммы в целях предотвращения непреднамеренного опыления ГМО- кукурузой, что в соответствии с правилами США может привести к отклонению их продукта как органической кукурузы, и за что у них нет никаких средств против производителей ГМО. [8]
Влага свежепоявившихся кукурузных рылец иногда привлекает насекомых , которые могут вызвать обрывание рылец, что может помешать формированию зерна. [9]
Кукурузные рыльца содержат множество фармакологически активных соединений и поэтому используются во многих видах народной медицины, в том числе как мочегонное средство [10] и как ингибитор выработки меланина . [11]
Во многих исследованиях утверждалось, что кукурузные рыльца обладают антиоксидантными и лечебными свойствами, а также действуют как диуретическое средство, которое снижает гипергликемию и действует как антидепрессант и средство против усталости. Кукурузные рыльца также используются в чаях и добавках для лечения проблем с мочеиспусканием. [12] Экспериментально продемонстрированы антиоксидантное и гематопротекторное действие гидролизата белка кукурузных рылец. [13] Также были идентифицированы потенциальные антиоксидантные пептиды в гидролизате. [14]
