Запилення та запліднення

Запилення — це процес перенесення пилку з тичинок на приймочку маточки.

Запилення може бути перехресним (алогамія), самозапиленням (автогамія) та штучним. Під час перехресного запилення пилок з тичинок однієї квітки потрапляє на іншу квітку. Під час самозапилення пилок на іншу квітку не переноситься. Штучне запилення здійснюється людиною.

До самозапильних рослин належать горох, квасоля, пшениця, овес, льон тощо.

При перехресному запиленні пилок може переноситися кількома шляхами:

Комахами (ентомофілія). Квітки таких рослин великі та яскраві, з сильним запахом, а пилок – липкий, з невеликими виростами. Таке запилення властиве більшості квіткових рослин.
Вітром (анемофілія). Вітрозапильні квіти мають невелику, безбарвну оцвітину. В них не утворюється нектар, однак утворюється велика кількість дрібного, гладенького пилку. До вітрозапильних рослин належать береза, ліщина, дуб, граб, бук тощо.
Водою (гідрофілія). У пиляках утворюється такий пилок, який не тоне. До водозапильних рослин належать кушир і стрілолист.
Тваринами (зоофілія). У таких рослин нектар не пахне, він рідкий.

Будова тичинки та пилкового зерна

Тичинка побудована з тичинкової нитки (№1 на малюнку A), на якій розташований пиляк (№2). Дві половинки пиляка з’єднані в’язальцем (№3). Праворуч зображено пиляк. Під №4 у гніздах пиляка ще дозрівають пилкові зерна, а під №5 можна побачити, як уже висипається дозрілий пилок.

Одне пилкове зерно являє собою клітину, оточену двома оболонками. Всередині пилкового зерна міститься велика вегетативна (тобто нестатева) клітина, з якої утвориться пилкова трубка та дві статевих клітини (гамети) – два спермії.

Будова маточки та насінного зачатка

У маточці (сукупності плодолистків – гінецеї) розташований насінний зачаток. Маточка побудована із приймочки (1), стовпчика (2) та зав’язі (3). На приймочку потрапляє пилкове зерно, а у зав’язі розташований насінний зачаток.

Насінний зачаток складається з покривів (1) – інтегументів і багатоклітинної частини – зародкового мішка (2). У насінному зачатку є невеликий отвір – пилковхід (3) або мікропіле, крізь який у нього потрапить пилкова трубка (4).

У насінному зачатку розташований зародковий мішок (жіночий гаметофіт), а в зародковому мішку – 7 клітин. З того боку, з якого знаходиться пилковхід, розташовані три гаплоїдні клітини (з одинарним набором хромосом). Одна з них – яйцеклітина (5), інші дві – синергіди (6). Ці три клітини: яйцеклітина та синергіди формують яйцевий апарат.

На протилежному полюсі також знаходяться три гаплоїдні клітини – антиподи (7).

В центрі зародкового мішка знаходиться диплоїдна клітина – центральна клітина (8).

Механізм подвійного запліднення

Заплiднення – це процес злиття статевих клiтин (гамет).

Для рослин властиве подвійне запліднення, яке у 1898 р. було відкрито професором Київського університету – Сергієм Гавриловичем Навашиним.

Коли пилкове зерно потрапляє на приймочку маточки, вегетативна клітина проростає та утворюється пилкова трубка, але залишаються ще два спермії, тобто дві гамети з гаплоїдним (одинарним) набором хромосом. Вони потрапляють до насінного зачатку крізь пилковхід. Тут один зі сперміїв зливається з яйцеклітиною – запліднює її, утворюється зигота.

Зигота – це диплоїдна клітина (в ній міститься подвійний набір хромосом).

Із зиготи розвиватиметься нова рослина. Другий спермій зливається з диплоїдною центральною клітиною, в результаті чого утворюється клітина з триплоїдним (тобто потрійним) набором хромосом. З цієї клітини сформується ендосперм, що мітить запас поживних речовин для розвитку зародка. Із покривів (інтегументів) насінного зачатка сформується насінна шкірка, а із зиготи – зародок нової рослини.