Rozmnožování rostlin. Rozmnožování nepohlavní. Rozmnožování pohlavní. vegetativní sporami partenogeneze

Transkript

1 Rozmnožování rostlin Rozmnožování nepohlavní vegetativní sporami partenogeneze Rozmnožování pohlavní

2 Rozmnožování rostlin Rozmnožování nepohlavní vegetativní regenerace -zvětšuje se počet jedinců daného druhu prostřednictvím oddělováním životaschopných částí rostlin klon potomstvo vzniklé vegetativním způsobem z jediného individua 1) dělení jednobuněčné organismy (bakterie, sinice, řasy) mateřské individuum zaniká (binární dělení)

3 2) fragmentace vícebuněčné organismy roztržení stélky, mycélia, trsů mechů a trav, výhonky podběl, jahodník,..., větvičky- vrba křehká cibulky, pacibulky vegetativní diaspory rozmnožovací pupeny viviparie u mangrovy

4 Vegetativní rozmnožování -hřížení, roubování, očkování, klonování in vitro - brambory, ovocné stromy, cukrová třtina, česnek, banánovník, chmel, některé květiny - výhody geneticky identičtí jedinci, rostliny dorůstají rychle, není období klidu - nevýhody nevznikají nové kombinace vlastností

5 3) vícebuněčná rozmnožovací tělíska jatrovky, lišejníky Porostnice mnohotvárná

6 Rozmnožování rostlin Rozmnožování nepohlavní vegetativní sporami partenogeneze Rozmnožování pohlavní

7 Sporami tj. nepohlavními výtrusy - houby, bezcévné rostliny, mechorosty, cévnaté výtrusné rostliny (kapraďorosty) - spory specializované buňky vznik meiotickým nebo mitotickým dělením - haploidní i diploidní - bezcévné rostliny výtrusnice jednobuněčná diploidní spory vznikají rozdělením jediného protoplastu mitózou (mitospory)(některé houby, řasy) - mechorosty, cévnaté výtrusné rostliny (kapraďorosty) výtrusnice mnohobuněčná haploidní spory vznikají meiosou (meiospory) vyroste haploidní generace gametofyt - gametofyt produkuje gametangia s gametami - cévnaté výtrusné rostliny i semenné rostliny v samčích sporangiích (prašných pouzdrech) meiosou haploidní mikrospory; v samičích haploidní megaspory

8 Rozmnožování rostlin Rozmnožování nepohlavní vegetativní sporami partenogeneze Nový jedinec vzniká pouze z mateřského organismu 1. Rozmnožování embryo vznikne z neoplozené pohlavní samičí gamety haploidní jedinec neschopnost rozmnožování, zakrslost 2. embryo vzniká z anomální diploidní samičí gamety 3. embryo vznikne z některé somatické buňky běžné u rostlin

9 Rozmnožování rostlin Rozmnožování nepohlavní vegetativní sporami Rozmnožování pohlavní živočichové gonochoristé rostliny většinou hermafroditi, ale brání se autogamii

10 Rodozměna - střídání generací generace pohlavní GAMETOFYT generace nepohlavní SPOROFYT GAMETOFYT haploidní stélka tvoří gametangia, ve kterých se diferencují gamety samičí gameta v gametangiu vaječná buňka (oosféra) pohyblivé samčí gamety spermatozoidy; nepohyblivé - spermatické buňky fúzívznikázygota

11 Pohlavní rozmnožování živočichů (nahoře) a rostlin (dole)

12 Životní cyklus řasy Cladophora

13 Porovnání objemu sporofytu a gametofytu u řas

14 Střídání sporofytu a gametofytu u mechorostů Haploidní gametofyt převládá nad diploidním sporofytem gametofyt -prvoklíček, lodyžka s lístky nesoucí gametangia sporofyt štět s tobolkou

15 kanálek vaječná buňka štět s tobolkou (sporofyt) archegonium (zárodečník) antheridium (pelatka)

16 Střídání sporofytu a gametofytu u kapraďorostů Diploidní sporofyt převládá nad haploidním gametofytem žijí samostatně mladý sporofyt vyživovaný gametofytem

17 Porovnání vzhledu gametofytu a sporofytu u kapradin

18 Střídání sporofytu a gametofytu u kvetoucích rostlin Převaha sporofytu je jednoznačná sporofyt představuje celou rostlinu gametofyt je drobný a zcela odkázán na sporofyt oplození oproštěno od vodního prostředí proces opylení

19

20 Semenné rostliny (Spermatophyta) nahosemenné cykasy, jinany, jehličnany krytosemenné Pohlavní orgány nahosemenných rostlin

21 borovice samčí samičí

22

23 Uspořádání květu krytosemenných rostlin květní obal Květy - oboupohlavné, jednopohlavné, jednodomé, dvoudomé, mnohomanželné

24

25 Fylogenetický vývoj samčích orgánů kvetoucích rostlin (vlevo archaické typy, zcela vpravo tyčinka současných květů) Vývin z listového útvaru nesoucího výtrusnice typu mikrosporangií Tyčinka homologická sporofylu

26 Obecná morfologie tyčinek a příklady uspořádání v květech Andreceum soubor tyčinek v květu A - čtyřmocné tyčinky B dvoubratré tyčinky C trojbratré tyčinky D synandrium nahosemenné rostliny šupinovité, ploché, větší počet prašných pouzder útvar homologický sporangiu - mikrosporangium

27 Příčný řez mladým prašníkem lilie Mikrosporogeneze

28 Mikrosporogeneze proces ve kterém vznikají mikrospory ze sporogenních buněk archespor sporogenní buňky (mitosa) mikrosporocyty (mateřské buňky mikrospor PMC) (meiosa) tetráda samčích spor tetrády, diády..

29 velikost pylových zrn μm exina -primitivnější čeledi větší zrna Obal pylového zrna (sporoderma) intina -proteiny, glycidy,,lipidy, enzymy, vitaminy, pigmenty

30

31 Mikrogametogeneze vývoj samčích pohlavních buněk v pylové láčce dvoubuněčné pylové zrno (většina krytosemenných r.) v pylovém zrnu - trojbuněčné pylové zrno (vývojově pokročilejší taxony) spermatické buňky jsou uvnitř vegetativní buňky jejich pohyb zajišťuje pohyb cytoplasmy vegetativní (láčkové) buňky samčí gametofyt krytosemenných rostlin

32 Vývoj mikrospory ve zralé pylové zrno vj vegetativní jádro vb vegetativní buňka gj generativní jádro gb generativní buňka sb spermatická buňka pl pylová láčka

33 Vlevo nahoře nákres pylového zrna větrosnubné rostliny se vzdušnými vaky (vz) a hmyzosnubné rostliny s trny. Dole pylová láčka. Vlevo klíčení pylu v kultuře in vitro

34 Gyneceum (gynaeceum) Gyneceum je soubor plodolistů v květu větší počet jednoplodolistových pestíků (apokarpní gyneceum) nebo jeden pestík srostlý z více plodolistů (cenokarpní gyneceum) Schema samičích pohlavních orgánů krytosemenných rostlin

35 Vznik pestíku z plodolistů listového původu megasporofylů nahosemenných předků Purves et al., Life: The Science of Biology, 4th Edition, by Sinauer Associates

36 Evoluční vývoj gyneacea

37 apokarpní cenokarpní

38 Uspořádání semeníku v květu

39 Vajíčko (ovulum) - megasporangium vyvíjíse z dělivého pletiva plodolistu (placenty) základ nucellus na bázi vaječné obaly integumenty obalují nucellus vrcholu zůstává otvor klový prorůstá tudy pylová láčka na Poloha vajíčka na plodolistu krytosemenné rostliny Zleva doprava: vajíčko přímé (evolučně původní typ), obrácené a příčné 1 obaly, 2 otvor klový, 3 vaječné poutko

40 Vývoj zárodečného vaku krytosemenných rostlin (dva hlavní typy) Megasporogeneze a megagametogeneze dvoujaderný zárodečný vak samičí gametofyt zralý zárodečný vak

41 Koning, Ross E Pollen and Embryo Sac. Plant Physiology Information Website.

42 Homologie samčích a samičích orgánů krytosemenných rostlin

43 Opylení a oplození u rostlin Vlevo povrch blizny na němž se zachycují pylová zrna Vpravo pylové láčky prorůstající čnělkou blizny

44 přenos pylu na bliznu Opylení entomogamie blanokřídlí (včely), dvoukřídlí, motýli, méně brouci; barevné vonné květy. nektárium, ornitogamie kolibříci, papušci chiropterogamie kaloni, noční kvetení anemogamie vzdušné proudy, zmenšení květů, laločnatá, pérovitá blizna, nahloučená květenství, často jednopohlavé květy, exina hladká, menší pravděpodobnost opylení hydrogamie květy na hladině vačnatci, měkkýši

45

46 autogamie opylení vlastním pylem (hrách, rajče) kleistogamie ještě před otevřením květu (např. pšenice, pozdní květy- šťavel kyselý, violka vonná) allogamie z jiného jedince cizosprašnost většina semenných rostlin (kukuřice, žito, líska) inkompatibilita zabránění určité rodičovské kombinaci, zabránění autogamie autoinkompatibilita ale funkční samčí a samičí gametofyt samčí sterilita rostlina nevytváří funkční pyl morfologické změny orgánů, tyčinková, pylová

47 Stavba vajíčka krytosemenných rostlin a jeho přeměna v semeno zásobní látky endosperm (trávy, obiloviny), perisperm (řepa), děložní listy (luskoviny) klíčení kořínek (radikula), prodlužuje se hypokotyl, děložní listy (kotyledony), vrcholový pupen

48 Yadegari et al., Plant Cell 6: , 1994

49 Vývoj embrya a mladého semena krytosemenných rostlin

50

51

52 -Klíčivost semen 2-15 let -Podmínky pro klíčení teplota, vzduch, voda - voda absorpce 50-60%, klubíčka cukrovky až 130% - teplota C -světlo např. tabák, salát; tma např. tykev

53 Růst rostlina roste dělením buněk po celý svůj život: 1. Embryonální fáze malé tenkostěnné buňky, velká jádra, bez vakuol, rychlé dělení 2. Prodlužovací fáze buňky se prodlužují do délky, tenká buň. stěna, začínají vakuoly, není diferenciace 3. Diferenciační fáze buňky se již nezvětšují, vznik specializovaných buněk a pletiv typy růstu: pravý buňka se zvětšuje přírůstkem cytoplasmy a organel nepravý zvýšení objemu vody ve vakuolách růst zajištěn dělivými pletivy meristémy apikální, interkalární, laterální, regenerační

54

55