Опыление

Перекрестное опыление

Перекрестное опыление осуществляется естественным (насекомыми, птицами, летучими мышами, ветром, водой) и искусственным (производит человек) путями.

Приспособленность растений к опылению ветром проявляется в наличии голых цветков, либо невзрачных, слабо развитых околоцветников. Они лишены нектарников и запаха, пыльцы образуют много, она легкая, сухая, мелкая, рыльца длинные, с большой поверхностью для улавливания пыльцы (рожь, кукуруза).

Приспособленность растений к опылению насекомыми характеризуется яркой окраской венчика, наличием нектарников, запаха (одуванчик, земляника). Пищей для насекомых являются нектар и пыльца. Окраска и запах служат для привлечения опылителей. Иногда цветки обладают запахом, характерным для самок насекомых того же вида. Это привлекает к ним самцов, которые и осуществляют опыление. Эволюция цветковых растений и их опылителей шла параллельно. Это так называемая сопряженная эволюция.

Приспособление растений к опылению насекомыми и ветром

Перекрестное опыление обеспечивает обмен генами, поддерживает высокую гетерозиготность популяций, дает материал для естественного отбора и сохраняет самое выносливое потомство — носителей наиболее благоприятного сочетания генов.

Искусственное опыление

Искусственное опыление производит человек для повышения урожая или получения новых сортов растений. При этом для нанесения пыльцы на рыльце пестика используют разные способы. Так, у кукурузы, имеющей однополые цветы, пыльцу собирают, стряхивая верхушечные метелки мужских цветков в бумажные воронки. Затем собранной пыльцой посыпают выступающие на верхушке початка длинные рыльца женских цветков.

При искусственном опылении подсолнечника стебли двух соседних растений наклоняют так, чтобы можно было прижать цветущую поверхность одной корзинки к другой. Можно переносить пыльцу, поочередно прижимая руку в варежке из мягкой материи к цветущим корзинкам разных растений.

Схема искусственного опыления

Для получения новых сортов растений с обоеполыми цветками необходима подготовка к искусственному опылению. Прежде всего из цветков растения, избранного в качестве материнского, еще в бутоне удаляют пыльники и защищают эти цветки марлевыми или бумажными мешочками от попадания пыльцы. Через 2-3 дня, когда бутоны раскроются, наносят на рыльца пестиков заготовленную пыльцу другого сорта чистой сухой акварельной кисточкой, мягким поролоном или кусочком резинки, прикрепленными к проволоке.

Формы перекрестного опыления

В ходе эволюционной истории формы передачи мужских гамет развивались в таком порядке, при этом водные растения ( водоросли ), из которых развились сосудистые растения, были не пыльцой, а плавающими гаметами. В мха , в котором гаметы , передаваемые по воде, не пыльцы либо. Только семенные растения вырабатывали пыльцу в форме переноса пыльцы .

• Абиотическое опыление
• Биотическое опыление

Водоросли растут под водой

Количество пыльцы Dactylis glomerata

Pigeon хвост вставляет свой ствол в трубчатый цветок в георгин .

Колибри с фиолетовыми ушами

Летать на мухоморе

• • ( Вода ) гидрофильность
  • ( Ветер ) анемофилия
  • ( Животные ) зоофилия
  • (Человеческая) антропофилия

Опыление воды

Редкое опыление воды происходит у некоторых растений, которые растут под водой или на поверхности воды. Пыльца может переноситься над или под поверхностью воды.

Опыление ветром

При ветровом опылении пыльца передается ветром и случайно попадает на рыльце другого цветка.

У ветроопыляемых растений часто бывает незаметный цветочный покров или он полностью отсутствует. Нектар и отдушки не производятся. Цветки часто располагаются в многоцветковые, часто однополые соцветия . Обильное количество пыльцы часто образуется на длинных тычинках, движущихся на ветру. Цемент пыльцы обычно отсутствует. Шрамы большие и сильно разделенные.

Типичными ветровыми опылителями являются травы , пшеница , рожь и кукуруза . Пыльца ветроопыляющих растений может вызвать сенную лихорадку .

Опыление животными

Животные опыление подразделяются в зависимости от типа опыления животных: наиболее часто встречающихся животными опыления насекомыми. Когда опыление насекомыми можно дифференцировать с помощью Fliegenblütigkeit , Bienenblütigkeit , Tagfalterblütigkeit и других.

В тропиках важно опыление птицами, равно как и опыление летучими мышами. Цветки, опыляемые птицами, так называемые птичьи цветы , часто имеют ярко-красный цвет, одноцветные

насекомые не видят.

Способы, которыми растения привлекают своих опылителей, разнообразны. Многие из опыляемых насекомыми растений опыляются насекомыми, пьющими нектар и / или собирающими пыльцу, такими как пчелы , шмели , бабочки или журчалки . Животных обычно привлекает большой и ярко окрашенный цветочный покров . Часто цветок оформлен дорсивентрально . Если присутствуют нектар и ароматы, говорят о цветках нектара . Пока животные собирают нектар, их присыпают пыльцой. Если они летят к следующему цветку, пыльца прилипнет к их рыльцу. Цветущие растения без нектара и отдушек называют цветками пыльцы . При адаптации к опылению насекомыми тычинки часто короче, а рыльце не очень разделено.

Относительно основных опылителей у растений развились определенные приспособительные характеристики:

Нектар растений, опыляемых бабочками , часто находится на дне длинных трубок, в которые бабочки вставляют свой хоботок. Если моль — главные опылители, цветы часто раскрываются только вечером. Такие цветы обычно не бросаются в глаза, но обладают интенсивным ароматом.

У растений, опыляемых преимущественно мухами, преобладают мелкие нектарники . Здесь характерен характерный грибной или падалный запах .

В частности , орхидеи разработали специальные механизмы для привлечения насекомых-опылителей. Некоторые виды не дают нектара, а имитируют форму и цвет прицветников, цветов других растений, дающих нектар. Некоторые виды орхидей привлекают самцов определенных видов насекомых феромонами и побуждают их к совокуплению (например, виды амброзии ) → обманчивый цветок .

У цветов-ловушек для чайников есть, например, Aristolochia , Yellow Lady’s Slipper и Arum . Из-за особой структуры цветка мелкие насекомые попадают в чашеобразное расширение цветка или, в случае арума, на покров и могут покинуть его только через такие устройства, как ловушка для волосков, когда произошло опыление.

Искусственное опыление (человек)

Чтобы предотвратить нежелательное случайное опыление при селекции растений , существуют методы искусственного опыления. Для этого пыльцу выбранного родительского растения можно перенести, например, с помощью тонкой кисти на рыльце цветка выбранного родительского растения. Грегор Мендель уже использовал этот метод в своих экспериментах по разведению цветковых растений. Мендель удалил тычинки на ранней стадии, чтобы исключить нежелательное самоопыление или случайное перекрестное опыление, и он мог быть уверен, что потомство происходит от выбранных родительских растений.

Влияние внешних факторов на определение пола у растений

Многочисленные факты свидетельствуют о влиянии на проявление признаков пола у растений таких внешних воздействий, как влажность почвы и воздуха, температура, спектральный состав света, условия минерального питания. Так, появлению женских цветков и формированию женских растений у двудомных видов способствуют низкие температуры, высокая влажность, хорошее азотное питание. Появлению мужских цветков — высокие температуры, низкая влажность, калийное питание. Определение пола зависит также от длины дня. Доказано, что короткий день приводит к появлению большего количества женских особей. Длинный световой день действует противоположным образом.

Механизмы стимулирования перекрестного опыления

Карл Фрич по- прежнему считал, что в животном мире не существует самооплодотворения . Ему было известно самоопыление растений, и он обладает морфологическими характеристиками и особенностями во временной последовательности, описанной Blühvorgangs, которые снижают вероятность самоопыления и способствуют перекрестному опылению. В учебнике ботаники из Страсбургер и других учебниках эти механизмы описаны подробно. Наиболее распространены:

Формирование однополых цветков

Ветровые опылители Einhäusigkeit или двудомные . Пространственно разделенные однополые цветки ( диклина ) также поддерживают перекрестное опыление. У моноэа на одном экземпляре растения присутствуют женские и мужские цветки. В раздельнополых цветках встречаются мужские и женские особи. Следовательно, у одиночной особи есть только мужские или женские цветки. К этой группе растений относятся облепиха , ива обыкновенная или капуста обыкновенная . Поскольку мужские и женские цветки распределены между разными особями, самоопыление невозможно.

Герогамия

Магнолия с пространственно разделенными гинецеем и андроцеем

Если тычинка и рыльце в цветке пространственно несколько дальше друг от друга из-за морфологических особенностей, это называется геркогамией . Примером этого является радужная оболочка глаза . У многих из этих цветов клеймо поднимается гинофором таким образом, что несколько снижается вероятность того, что на рыльце попадут пыльцевые зерна с собственного цветка.

Другой стилус

У некоторых видов растений есть особи, у которых стили длинные, а пыльники глубоко посажены, и особи, у которых стили короткие, а пыльники высоко посажены. Итак, есть два разных типа цветов. Это называется разным стилусом или гетеростилией . У других видов с двумя тычинковыми кругами бывает даже три разных типа цветов, в зависимости от того, находится ли стиль на нижнем, среднем или верхнем уровне ( тристилы ).

Оплодотворение происходит только тогда, когда пыльца переходит с одного уровня на клеймо на том же уровне. Например, пыльца с коротких тычинок также должна попасть на рыльце короткого стилуса. Но этого не может произойти в цветке.

Примерами являются примула с двумя уровнями или семейство вербейников пурпурных и семейства щавелевых, у которых встречается тристилий.

Пре-мужественность

Есть также растения, препятствующие самоопылению с временным отрывом. Когда Vormännlichkeit ( Proterandrie ) пустые пыльники собирают пыльцу до того, как рыльце того же цветка готово к зачатию. Это происходит, например, с семейством маргариток , шалфеем , колокольчиком и кукурузой .

Женственность

В случае предварительной женственности ( proterogyny ), шрам готов к зачатию некоторое время , прежде чем пыльники опустели. В это время рыльце может опыляться только пыльцой других цветов, что увеличивает вероятность перекрестного опыления. Женственность проявляется, например, в подорожнике .

Несовместимость

Перекрестному опылению также способствует физиологически обусловленная несовместимость между рыльцем и пыльцой или стилевой тканью и пыльцой одного и того же человека: самонесовместимость у растений .

Зачем опылять томаты дома или в теплице из поликарбоната

Урожайность зависит не только от условий роста и выбора сорта, но и от степени опыления растений. Чем больше опылится цветков, тем богаче урожай можно получить.

При выращивании томатов в домашних условиях, процедуру нужно проводить искусственным способом.

Чтобы растение порадовало щедрым урожаем, для него нужно создать:

1. Благоприятные условия для созревания пыльцы (освещение, полив, проветривание)
2. Применить несколько способов. Это дает гарантию к хорошему формированию плодов.

Чтобы получить хороший урожай необходимо чтобы как можно большее количество плодов смогло завязаться Многие дачники сталкиваются с проблемой опадания цветочных завязей помидоров. Это может быть связанно с некоторыми причинами:

• Большая нагрузка на куст (большое количество завязей)
• Недостаточное освещение
• Переизбыток азотосодержащих удобрений
• Выращивание помидор из собственных семян
• Заболевания

Как создать благоприятные для опыления условия

Опыление томатов в закрытом грунте возможно только при создании оптимальных условий. Что требуется:

• не использовать слабый, гибридный или некачественный семенной материал;
• удобрять кусты во время цветения, избегая переизбытка азота и органики (навоз, помет), которые способствуют росту зелёной массы и уменьшению цветения;
• не уменьшать и не увеличивать температуру, следить за освещением.

Количество завязей снижается и в том случае, если куст сформирован неправильно, на нём большое число бутонов, потребляющих питательные компоненты.

Чтобы не терять львиную долю урожая, кусты томатов должны выращиваться с соблюдением таких правил:

1. Температура выше +13 градусов (оптимально +16…+18). Если она снижается, вызреваемость пыльцы падает на 50 %.Если температура выше +35 градусов, пыльца не созревает совсем.
2. Влажность должна поддерживаться на уровне 70 %. В сухом воздухе пыльца не попадет в цветки, а при высокой влажности она становится липкой и не может отсыпаться.

В теплице из поликарбоната или другого материала должно быть качественное освещение. В темноте даже крепкие завязи не принесут плодов.

Статья о опыления плодовых деревьев

Плодовым деревьям для хорошего плодоношения требуется опыление во время цветения. Часто сталкиваемся с проблемой, когда дерево хорошо цветет, а плодов мало или практически нет, в 80% случаях это связано с опылением. Опыление происходит двумя способами – самоопыление или перекрестное опыление. Самоопыление – опыление, при котором плодовые деревья опыляют себя сами. Перекрестное опыление — плодовые деревья опыляются за счет других сортов. Плодовые деревья делятся на: Самоплодные – используют пыльцу только собственных цветков (не нуждаются в насекомых-опылителях или пыльце других сортов). Опыляетется 50% цветков. Самобесплодные растения используют пыльцу другого сорта при помощи насекомых. Без помощи пыльцы другого сорта, опылятся не более 5 % цветков (характерно для большинства плодовых деревьев). Частично самоплодные — промежуточный вариант между самобесплодными и самоплодными. Опыляется до 20% цветков. Расстояние между деревьями-опылителями должно быть не более 15 — 20 метров. Желательно, чтобы между деревьями — опылителями одного вида не было других видов, а также строений и густых посадок. Высаживать деревья одного вида лучше группами

Поэтому очень важно, какие сорта плодовых деревьев Вы планируете сажать у себя на участке, чтобы их сочетание друг с другом способствовало взаимному, наилучшему перекрестному опылению и приводило к повышению урожайности

Таблица опыления саженцев груш.

Таблица опыления саженцев вишни и черешни.

Таблица опыления саженцев слив.

Таблица опыления саженцев абрикос

Источник статьи: http://sadko-land.ru/stati-o-sadovodstve/article_post/statya-o-opyleniya-plodovykh-derevyev

Двойное оплодотворение у цветковых растений

После опыления происходит процесс оплодотворения, но для этого нужен ряд условий: пыльца должна не только удержаться на рыльце, но и прорасти через столбик, достигнуть семязачатка и обеспечить слияние мужских клеток с женскими.

Обычно на рыльце попадает множество пыльцевых зерен. Они, как правило, имеют шероховатую поверхность и удерживаются липкой кожицей рыльца. Кроме этого, при попадании совместимой пыльцы клетки рыльца выделяют вещества, стимулирующие ее прорастание.

Схема двойного оплодотворения у цветковых растений

Начинается прорастание пыльцевых зерен с набухания. Затем через специальные поры (каналы) в наружной оболочке пыльцевого зерна внутренняя выпячивается в тонкую пыльцевую трубку, куда переходят вегетативное ядро и спермин. Пыльцевые трубки всех совместимых зерен, удержавшихся на рыльце пестика, растут по столбику, направляясь к семязачатку. Одна из них обгоняет в росте другие и, достигнув пыльцевхода, проникает через него к зародышевому мешку и здесь изливает в него свое содержимое.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой — со вторичным ядром центральной диплоидной клетки. Вегетативное ядро разрушается еще до проникновения пыльцевой трубки в зародышевый мешок.

При наличии в завязи семязачатков в каждом из них происходит вышеописанный процесс двойного оплодотворения. Называется он двойным потому, что сливаются две мужские клетки с двумя клетками женского гаметофита. В дальнейшем после оплодотворения в цветке начинается развитие семени и плода.

Какие растения могут опыляться ветром?

Ниже приведены представители ветроопыляемых культур.

1. Семейство березовых. Самым распространенным представителем семейства в Европе и Азии является береза бородавчатая, которая цветет в начале весны и отличается сложными соцветиями-сережками (последние применяются в медицине).

   Березовая сережка

2. Осина и тополь. Это единственные представители семейства ивовых, которые не имеют нектарников. Все остальные опыляются насекомыми.

   Цветение осины

3. Лещина. Однодомное растение, имеющее однополые цветки. Цветение сережек наблюдается еще до того, как появляется листва.

   Лещина

4. Семейство ореховых. Все представители семейства опыляются с помощью ветра. К самым распространенным из них относится грецкий, серый и черный орех, а также кария.

   Семейство ореховых

5. Ольха. Это дерево также цветет до появления листьев. Но, что характерно, некоторые виды ольхи зацветают в осеннее время, когда опадают листья. Сережки в данном случае являются однополыми.

   Ольха, цветение

6. Семейство буковых. Однодомные ветроопыляемые культуры, самой известной из которых является дуб. К слову, в природе есть свыше 500 разновидностей дуба, причем все они начинают цвести одновременно с появлением листьев. Также в семейство входит каштан съедобный (не стоит путать с каштаном конским) и, собственно, сам бук.

   Бук

7. Граб. У этой однодомной культуры сережки также начинают распускаться одновременно с появлением листвы.

   Граб

8. Кукуруза. Представитель семейства злаковых, включающий в себя шесть видов, из которых культивируется всего один.

   Кукуруза

   Опыление кукурузы

9. Травы. К ветроопыляемым травам относятся, прежде всего, злаковые культуры, подорожник, осока, крапива, хмель и конопля.

   Ветроопыляемые травы

Самоопыление

Самоопыление определяется как процесс, в котором происходит опыление между пыльцой одного и того же цветка или растения или того же вида. Немногие растения самоопыляются без направляющих переносчиков пыли. Компонент часто встречается в некоторых овощах, например, в арахисе. В другом овоще, соевых бобах, цветы раскрываются и остаются чувствительными к жуткому перекрестному оплодотворению в течение дня. Если это не эксперт, цветы самооплодотворяются, когда они закрываются. Среди различных растений, которые могут самооплодотворяться, есть множество сортов орхидей, гороха, подсолнечника и тридакса. У многих самоопыляющихся растений мало, как правило, тонких цветков, которые выбрасывают пыль именно на стыд, иногда даже до того, как почка раскрывается. Некоторые растения имеют системы, которые гарантируют автогаму, например, не открывающиеся цветы или тычинки, которые движутся, чтобы встретить стыд. Термин «продажа», который часто используется как похожее слово, не ограничивается самооплодотворением, но также относится и к разным видам самоподготовки. Это будет похоже на собаку йорки и щенка ротвейлера, создающего потомство. Странно, но мыслимо, потому что они схожих видов. Существует два вида самооплодотворения: при автогамии пыль превращается в позор одного и того же цветка. При геитоногамии песок переносится от пыльника одного цветка к рыльцу другого цветка на похожем цветущем растении или из микроспорангии в яйцеклетку внутри одного Gymnosperm.

Описание механизма

Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.

Это может осуществляться ветром — тогда целые облака невесомых пылинок поднимаются и передвигаются в потоках зефира. Многие деревья (дубы, ясени и сосны), сельскохозяйственные злаковые и кукуруза «заботятся» об увеличении вероятности попадания на нужные рыльца, вырабатывая заведомо большие количества пыльцы. Её частички очень лёгкие, почти невесомые, чтобы беспрепятственно «проплывать» по воздуху, а у некоторых имеются газовые пузырьки, способствующие более долгому путешествию.

Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые

Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия

По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.

Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:

• кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
• минеральные соли;
• ферменты;
• ароматические компоненты.

Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносные пчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).

Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.

После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.

Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.