Виды опыления растений. Гетеростилия у гречихи

Роль опыления в развитии и жизнедеятельности сельскохозяйственных культур громадна. Этот шаг нужен растениям для образования семян и плодоношения, потому конкретно высококачественное опыление является решающим фактором в получении не плохих урожаев. В процессе эволюции образовались две формы растений, отличающихся меж собой типом опыления. Наименьшая их часть относится к самоопыляемым, у каких процесс перенесения пыльцы с пыльников на рыльце происходит на одном и том же цветке. Большая часть же культур (до 90%) заходит в группу перекрёстноопыляемых растений, для которых типично перенесение пыльцы с пыльников 1-го цветка на рыльце другого. В данном случае вероятны два варианта: если оба цветка находятся на одном и том же растении, то процесс их опыления определяется как гейтоногамия, в сути являющаяся одной из форм самоопыления; если опыляются цветки, расположенные на различных растениях, то имеет место ксеногамия.

Перекрестное опыление появилось в итоге эволюционного развития как более прогрессивное, при котором появляется существенно большее количество генетических композиций, позволяющих получить различные генотипы последующих поколений, что существенно наращивает уровень приспосабливаемости растений к условиям существования и увеличивает их жизнеспособность. Самоопыление ведёт к получению малопрогрессивного потомства, склонного к вырождению, но в селекционной работе этот тип опыления имеет огромное значение, потому что помогает сохранить чистоту вида.

Чтоб предупредить самоопыление и провоцировать перекрестное опыление культур, природа сделала целый ряд био особенностей, которые содействуют попаданию пыльцы с пыльников одних растений на рыльца других и затрудняют передачу пыльцы в границах 1-го растения. Это и самобесплодность (самостерильность) культур, и разделение растений 1-го вида на «мужские» и «женские» экземпляры, во время цветения которых на каждом из растений образуются только однополые цветочки. К таким же физиологическим и структурным особенностям, выполняющим защитную функцию, относятся дихогамия и гетеростилия.

Дихогамия предполагает разновременность начала и окончания функционирования тычинок и пестиков: более преждевременное созревание рыльца, чем пыльников (протерогиния) либо оборотную ситуацию, когда вскрытие пыльников опережает созревание рыльца (протерандрия). Протерогиния встречается у многих ветроопыляемых растений (злаки, полыни, подорожниковые, осоки), обычно, представителей семейств Крестоцветных (лат. Cruciferae (Brassicaceae)), Розовых (лат. Rosaceae), Барбарисовых (лат. Berberidaceae), Осоковых (лат. Cyperaceae). Более всераспространенная в природе протерандрия свойственна для растений семейств Зонтичных (лат. Umbelliferae), Сложноцветных (лат. Compositae), Гвоздичных (лат. Caryophyllaceae), Колокольчиковых (лат. Campanulaceae), Мальвовых (лат. Malvaceae (Bombacaceae)), Лилейных (лат. Liliaceae), Гераниевых (лат. Geraniaceae).

Гетеростилия (разностолбчатость) проявляется у растений 1-го вида как наличие растений с неодинаковой длины столбиками пестиков и тычиночными нитями, в итоге чего рыльца и пыльники размещаются на разной высоте, что препятствует самоопылению цветка. Гетеростилию с диморфными цветами можно следить у медуницы, примулы, гречихи. Половина растений этих видов имеет цветочки с высочайшими столбиками, а половина – с низкими. Встречаются также виды растений (кислица, дербенник иволистный) с триморфными цветами, когда часть их экземпляров имеет высочайшие столбики, часть – низкие, а часть – столбики промежной высоты.

Культуры перекрёстноопыляемые, находящиеся зависимо от насекомых-опылителей, владеют некими особенностями для вербования пчел, шмелей и других нужных насекомых. Часть таких растений выделяют сильные ароматичные вещества, некие из их отличаются броской расцветкой лепестков либо других частей, у других представителей наблюдается формирование больших, привлекающих внимание соцветий либо цветов необыкновенной формы. Но важнейшим фактором, привлекающим насекомых, является наличие в цветках нужного им пищевого продукта – нектара и пыльцы.

У отлично известной нам крупяной и медоносной культуры, гречихи обычной (лат. Fagopyrum esculentum), имеются два типа цветов – длинностолбчатые и короткостолбчатые. В посевах гречихи наблюдается примерно равное количество растений с обоими типами цветов. Это делает её похожей на двудомные растения, у каких различают «мужские» и «женские» экземпляры. Но если у раздельнополых двудольных растений плоды (семечки) формируются только на дамских цветках, т. е. оплодотворяется только 50% растений, то разностолбчатость гречихи позволяет получить плоды (семечки) на всех особях. Такая результативность обосновывает приемущество и необходимость гетеростилии как приспособленности растений к перекрестному опылению.

В то же время эта особенность строения растений ставит культуру в полную зависимость от роли в процессе опыления насекомых-опылителей, а конкретно пчел. Практика указывает, что 70% опыления цветов гречихи обеспечиваются пчелами, и только 30% - другими насекомыми. Различная высота расположения пыльников и рылец содействует наилучшему соприкосновению пчелы с пыльцой во время сбора нектара. Перемещаясь на цветок с другим расположением пыльников, насекомые оставляют часть пыльцы на рыльце, осуществляя таким макаром перекрестное опыление растения.

Посевы из семян первого и второго поколения, приобретенных в итоге опыления пчелами, отличаются наилучшим ростом и развитием. Чтоб обеспечить получение больших урожаев, к началу цветения гречихи нужно подвозить на поля пчелиные пасеки из расчета 2 семьи на 1 га посевов, что позволяет провести насыщенное опыление растений. На огромных площадях практикуют встречное опыление.