Ботаніка - Б.Є. Якубенко 2017

Частина третя. Царство рослини (Planthae)
Розділ ІX. Відділ покритонасінні, або квіткові (Angiosperмае, маgnoliophyta)
Лабораторне заняття Тема 14.40. Будова і типи насінин. Будова насінини односім’ядольних рослин

Загальні зауваження. Насінина — це орган розмноження та поширення покритонасінних рослин. Вирізняють п’ять типів насіння залежно від місця відкладання про запас поживних речовин: у ендоспермі, нуцелусі, зародку, ендоспермі та нуцелусі, ендоспермі та зародку. Насінини з ендоспермом і без ендосперма найпоширеніші й широко використовуються в практиці сільськогосподарського виробництва. Тому особливу увагу приділіть їхньому дослідженню, зокрема будові та походженню.

Об’єкти. Родина тонконогові, злакові (Poaceae,Gramineae)

1. Зернівка пшениці м’якої (Тriticum аеstivum L.)

2. Зернівка кукурудзи (Zea mays L.)

Завдання:

1. Вивчіть будову насінини з ендоспермом у різних видів рослин.

2. В альбомі зарисуйте будову насінини з ендоспермом і позначте її складові частини.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, скальпелі, Реактиви, препарати, таблиці, інше приладдя.

Мікроскопічне дослідження препарату поздовжнього зрізу пшениці. Розгляньте препарат за великого збільшення мікроскопа і порівняйте із зображенням на рисунку 107. Уже за малого збільшення добре видно окремі блоки тканин. Візьміть простий олівець і зробіть схему розміщення оплодня, насінної шкірки, ендосперму та зародка. У деталях кожну з частин ретельно розгляньте за великого збільшення мікроскопа. На препараті чітко виділяється досить потужний шар оплодня, а в ньому — ряд шарів, які вже були розглянуті за вивчення теми 2.4. Із середини оплодень зростається з насінною шкіркою зернівки. Утворився він з клітин стінок зав’язі, а насінна шкірка — з інтегументів насінного зачатка. Алейроновий шар залягає під покривом насінної шкірки й оплодня. Він утворений з одного шару клітин, заповнених алейроновими зернами, звідки походить його назва. Алейронові зерна мають білкову природу. Крохмалистий ендосперм утворює третій блок тканин. Його особливістю є великі за розмірами багатокутні клітини, котрі по кутках не зростаються між собою і утворюють міжклітинники. Самі клітини заповнені великими крохмальними зернами. Зародок розміщений у нижній частині зернівки. Він займає значно меншу площу, ніж ендосперм. Це пояснюється тим, що запасні поживні речовини відкладаються не в зародку, а в ендоспермі.

Рисунок 107. Будова насінини з ендоспермом у зернівки пшениці:

1 — оплодень; 2 — алейроновий шар; 3 — клітини ендосперму; 4 — всисний шар;

5 — щиток (перша сім’ядоля); 6 — колеоптиле; 7 — зародкові листочки;

8 — брунечка; 9 — епібласт; 10 — зародкове стебельце; 11 — зародковий корінець;

12 — колеориза; 13 — зародок

Розглянемо детальніше будову зародка. В основному він складається з первинної меристеми і дає початок утворенню іншим частинам. У зародку виділяється насамперед щиток, який зростається з ендоспермом і за допомогою клітин всисного шару (зовнішнього) висмоктує з нього поживні речовини, необхідні для проростання зернівки. Щиток — це видозмінена сім’ядоля. У верхній його частині виділяється конус наростання, який доверху прикривається зародковими (примордіальними) листками, замкнутими у суцільну тонку плівочку — колеоптиле, що не лише захищає молоді частки рослини, а й допомагає пробиватися на поверхню через дрібноземисті частки ґрунту. Посередині виділяється зародкове стебельце. Від нього донизу відходить зародковий корінець, який надійно захищає колеориза, що забезпечує його проростання через Тканини зернівки. Збоку до зародка прикріплюється епібласт, який являє собою рудимент другої сім’ядолі.

Методика виготовлення препарату поздовжнього зрізу зернівки кукурудзи. Візьміть намочену зернівку кукурудзи і за допомогою гострого скальпеля або леза зробіть поздовжній розріз через широку її частину. Додатково змочіть водою або нанесіть краплину йоду в йодистому калії. Зробіть серію тонких поздовжніх зрізів та помістіть їх на предметне скло. За допомогою лупи відберіть кілька найкращих з них і покладіть у краплину йоду в йодистому калії на заздалегідь приготовленому предметному склі. Зріз додатково змочіть й накрийте покривним скельцем. Препарат закріпіть затискачами на предметному столику.

Мікроскопічне дослідження препарату. За малого збільшення мікроскопа можна помітити, що на препараті чітко виділяються три частини: покрив, ендосперм і зародок. Водночас ви бачите, що значна частина зрізу забарвлена у фіалковий колір. Це ендосперм, заповнений крохмальними зернами. Незафарбованим виявився покрив, що складається із насінної шкірки та оплодня. Від дії йоду в жовтий колір забарвлюється зародок. У складі зародка виділяється замкнуте покривало — колеоптиле, що прикріплюється під молодими зародковими листочками і брунечкою. Брунечка знизу трансформується у зародкове стебельце, що переходить у зародковий корінець. Останній оточує колеориза. На рівні зародкового стебельця можна помітити епібласт, який є рудиментом другої сім’ядолі. Отже, у будові зернівки кукурудзи виділяються, як і в зернівці пшениці, три основні блоки: оплодень, ендосперм, зародок (рис. 108).

Рисунок 108. Будова насінини з ендоспермом у зернівки кукурудзи:

1 — оплодень; 2 — алейроновий шар;

3 — ендосперм; 4 — всисний шар;

5 — щиток (перша сім’ядоля);

6 — зародковий корінець; 7 — колеориза;

8 — зародкове стебельце; 9 — брунечка;

10 — зародкові листочки; 11 — колеоптиле

Висновок. Насіння є важливим генеративним органом, який забезпечує збереження і поширення виду. На прикладі зернівки видно, що формуються названі три блоки тканин, які забезпечують три основні функції: захисту насінини від дії навколишніх факторів; запасання поживних речовин і розвитку нової особини.

Запитання для самоконтролю

1. З якої частини рослини утворюється насіння?

2. Поясніть суть подвійного Запліднення. Хто його відкрив?

3. Поясніть походження і будову ендосперму.

4. Якими частинами представлені сім’ядолі в насінині з ендоспермом?

5. Назвіть складові частини зародка злаків.

6. З якої частини розвивається оплодень?

7. Яка частина зародка виконує функцію захисту конуса наростання

8. Назвіть складову частину зародка, яка захищає зародковий корінець.

9. У якій частині насінини містяться алейронові зерна?

10. Назвіть основні типи насінин за місцем нагромадження запасних речовин. Які з них використовуються у сільськогосподарському виробництві?