RODOZMENA VYŠŠÍCH RASTLÍN. RNDr. Jana Ščevková, PhD., RNDr. Ing. Eva Zahradníková, PhD. Katedra botaniky PriF UK,

RODOZMENA VYŠŠÍCH RASTLÍN RNDr. Jana Ščevková, PhD., RNDr. Ing. Eva Zahradníková, PhD. Katedra botaniky PriF UK, scevkova@fns.uniba.sk

RODOZMENA VYŠŠÍCH RASTLÍN rodozmena (životný cyklus) = striedanie pohlavnej (gametofytickej) a nepohlavnej (ickej) generácie

sporangium materská bunka spór Sporofyt: nepohlavná generácia telo z pravých orgánov vytvára výtrusnice (sporangiá) zygota Zygota: prvé štádium ickej generácie vzniká splynutím pohlavných buniek

sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór Meióza (R!): redukčné delenie zmena počtu chromozómov z diploidného na haploidný (n) zygota Spóra: prvé štádium gametofytickej generácie

sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór Gametofyt: pohlavná generácia telo tvorí jednoduchá stielka nesie a pohlavné orgány archegóniá gametofyt (n) anterídiá Pohlavné bunky: samičia: oosféra samčia: a) bičíkatý spermatozoid zygota b) spermatická bunka oosféra spermatozoid / spermatická bunka

sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór gametofyt (n) Oplodnenie: splynutie pohlavných buniek = začiatok ickej generácie archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór nepohlavná (ická) generácia pohlavná (gametofytická) generácia gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

TYPY RODOZMENY VYŠŠÍCH RASTLÍN 1) IZOMORFNÁ gametofyt a sú zhodné morfologicky, odlišujú sa len cytologicky (ploidiou) a fyziologicky vyskytuje sa len u vyhynutých prvých vyšších rastlín 2) HETEROMORFNÁ gametofyt a sú odlišné morfologicky, cytologicky aj fyziologicky u vyšších rastlín prevláda nad gametofytom gametofyt môže byť nezávislý, čiastočne závislý, al. úplne závislý od u A) IZOSPÓRICKÁ B) HETEROSPÓRICKÁ

HETEROMORFNÁ IZOSPÓRICKÁ RODOZMENA v sporangiách sa tvoria morfologicky aj fyziologicky rovnaké spóry (výnimkou sú prasličky morfologicky identické, ale fyziologicky odlišné spóry) zo spór vyrastie obojpohlavný gametofyt (nesie samičie aj samčie pohlavné orgány)

HETEROMORFNÁ HETEROSPÓRICKÁ RODOZMENA spóry sú morfologicky aj fyziologicky rozlíšené na mega- a mikrospóry sú uložené v mega- a v mikrosporangiách vyrastajú z nich dva rôzne typy gametofytu (samčí a samičí)

RAD: LYCOPODIALES (plavúňotvaré) ČEĽAĎ: LYCOPODIACEAE (plavúňovité) Heteteromorfná izospórická rodozmena

SPORANGIÁ: v pazuchách: a) sporofylov usporiadaných do výtrusného klasu b) v pazuchách trofosporofylov

sporangium R! 2n n spóra (n) gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

SPÓRY: rovnakého tvaru niekedy klíčia až po 6 7 rokoch

sporangium spóra (n) R! gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

GAMETOFYT: nezávislý od u zelený alebo nezelený (pod zemou) zložitá stielka s mykorízou dlhožijúci (vývoj môže trvať 10 20 rokov) obojpohlavný nesie anterídiá aj archegóniá

sporangium spóra (n) R! gametofyt (n) oosféra archegónium spermatozoid zygota

RAD: SELAGINELLALES (plavúnkotvaré) ČEĽAĎ: SELAGINELLACEAE (plavúnkovité) Heteromorfná heterospórická rodozmena

materská bunka mikrospór megaspór R! megaspóra mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt (samičí) mikrogametofyt (samčí) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

SPORANGIÁ: samičie megasporangiá so 4 megaspórami samčie mikrosporangiá s mnohými mikrospórami

megaspór R! megaspóra mikrospóra megagametofyt (samičí) mikrogametofyt (samčí) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

SPÓRY: tvarovo aj funkčne rozlíšené (heterospória)

megaspór R! megaspóra megagametofyt mikrogametofyt archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MEGAGAMETOFYT: ostáva a vyvíja sa vnútri megaspóry (endospória) archegóniá obal megaspóry megagametofyt

megaspór R! megaspóra megagametofyt mikrogametofyt anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROGAMETOFYT: spermatozoidy sa vyvíjajú vnútri mikrospóry, po dozretí sa uvoľnia spermatozoid

megaspór R! megaspóra megagametofyt mikrogametofyt anterídiá oosféra spermatozoid zygota

ZYGOTA: oplodnená zygota zostáva v obale megaspóry, tam sa začína vyvíjať

megaspór R! megaspóra megagametofyt mikrogametofyt anterídiá oosféra spermatozoid zygota

VÝVOJOVÁ VETVA: EQUISETIDAE (prasličky) Heteromorfná izospórická rodozmena

SPORANGIÁ (VÝTRUSNICE): výtrusnicový klas (strobilus) na konci stonky sporangiofory šesťboké útvary stonkového pôvodu, nesú v každom rohu 2 výtrusnice, ktoré sa otvárajú pozdĺžnou štrbinou izospórické (rovnaký tvar) ale funkčne sú rozlíšené na samčie a samičie

sporangium R! spóra (n) gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

SPÓRY: izospórické, guľovité, so 4-6 hapterami haptery: 4 stužkovité hygroskopické útvary pripevnené s výtrusu za vlhka obtočené okolo výtrusu za sucha sa narovnávajú zakliesnia sa do seba, aby gametofyty vyrástli blízko seba, čo uľahčuje oplodnenie

sporangium spóra (n) R! gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

GAMETOFYT: jednopohlavný ( a ) a gametofyty vyrastajú v tesnej blízkosti pri sebe čím vytvárajú dojem obojpohlavného gametofytu nezávislý od u autotrofný (fotosyntetizujúci) archegónium anterídium

sporangium spóra (n) R! archegónium gametofyt (n) anterídium oosféra spermatozoid zygota

RAD: SALVINIALES (salvínotvaré) Heteromorfná heterospórická rodozmena gametofyt je redukovaný vyvíja sa vnútri spóry (endospória) polyciliátny spermatozoid

RAD: POLYPODIALES (sladičotvaré) Heteromorfná izospórická rodozmena sporangium R! 2n n spóra (n) materská bunka spór gametofyt (n) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid

GAMETOFYT: nezávislý, obojpohlavný, zelený (fotosyntetizujúci), srdcovitý archegóniá anterídiá rizoidy

RODOZMENA NAHOSEMENNÝCH RASTLÍN odvodená od heteromorfnej heterospórickej rodozemeny výtrusných rastlín s extrémnou redukciou gametofytu gametofyt endosporický, závislý na e

MEGASPORANGIUM: megasporofyl = semenná šupina megasporangium = vajíčko ŠIŠTICA mikropile integument materská bunka megaspór (n) megasporangium = vajíčko

MEGASPÓRA: mikropile

materská bunka mikrospór megaspór R! mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt (samičí) mikrogametofyt (samčí) archegóniá anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MEGAGAMETOFYT: je viacbunkový a tvorí sa vnútri megasporangia je to vlastne vyživovacie pletivo, v kt. sa tvoria spravidla 2 archegóniá (v každom je 1 oosféra) mikropyle Integument archegónium s oosférou (n) megasporangium = vajíčko megagametofyt (n)

materská bunka mikrospór megaspór R! mikrospóra mikrosporangium megasporangium archegónium mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROSPORANGIUM: mikrosporangium = peľové puzdro mikrosporofyl = výtrusný list ŠIŠTICA

megaspór R! mikrospóra mikrosporangium megasporangium archegónium mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROSPÓRA (PEĽOVÉ ZRNO): mitotickým delením vnútri peľového zrna vzniká vegetatívna bunka, ktorej súčasťou je generatívna bunka vzdušné vaky vegetatívna bunka jadro vegetatívnej bunky generatívna bunka

megaspór R! mikrosporangium megasporangium archegónium mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROGAMETOFYT: z generatívnej bunky mitotickým delením postupne vznikajú 2 spermatické bunky (gaméty) peľové zrno s gamétami sa nazýva mikrogametofyt gaméty sa spolu s vegetatívnym jadrom presúvajú do peľového vrecúška (klíčenie peľu) peľové vrecúška netvoria cykasy a ginká) peľové vrecúško vzdušné vaky vegetatívne jadro generatívna bunka

megaspór R! mikrosporangium megasporangium archegónium zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

POHLAVNÉ BUNKY: 1) bičíkatý spermatozoid (cykasy, ginká) 2) spermatická bunka (u všetkých ostatných nahosemenných R) peľové vrecúško prerastá priamo k archegóniu

megaspór R! mikrosporangium megasporangium archegónium zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

OPELENIE A JEDNODUCHÉ OPLODNENIE: OPELENIE peľové zrná peľové zrná mikropyle polinačná kvapka polinačná komôrka zaniká oplodní oosféru iba 1 oosféra je oplodnená a ďalej sa vyvíja

megaspór R! mikrosporangium megasporangium archegónium embryo v semene zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

EMBRYO V SEMENE: z gametofytu vzniká endosperm vyživovacie pletivo semena

RODOZMENA NAHOSEMENNÝCH RASTLÍN (REKAPITULÁCIA)

RODOZMENA KRYTOSEMENNÝCH RASTLÍN základ stále heteromorfná heterosporická rodozmena

materská bunka mikrospór megaspór R! megaspóra mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt (samičí) mikrogametofyt (samčí) archegóniá anterídiá zygota zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MEGASPORANGIUM: čnelka integumenty (obaly) piestik vajíčko megasporangium (vajíčko + integumenty) piestik materská bunka megaspóry

materská bunka mikrospór megaspór R! megaspóra mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt (samičí) mikrogametofyt (samčí) archegóniá anterídiá zygota zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

VZNIK MEGAGAMETOFYTU: gametofyt = zárodočný miešok u väčšiny krytosemenných je 8-bunkový, ale môže mať aj iný počet buniek

materská bunka mikrospór megaspór R! megaspóra mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROSPORANGIUM: mikrosporangium = peľová komôrka peľové vačky zrastené z 2 mikrosporangií (peľov. komôrok) TYČINKA staminódium (patyčinka) neplodná tyčinka, kt. netvorí peľ

megaspór R! megaspóra mikrospóra mikrosporangium megasporangium megagametofyt mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROSPÓRA (PEĽOVÉ ZRNO): mitotickým delením vnútri mikrospóry vzniká vegetatívna bunka, ktorej súčasťou je generatívna bunka PEĽOVÉ ZRNO jadro vegetatívnej bunky vegetatívna bunka generatívna bunka

megaspór R! mikrosporangium megasporangium megagametofyt mikrogametofyt (samčí) anterídiá zygota zygota oosféra spermatozoid / spermatická bunka

MIKROGAMETOFYT: peľové zrno s peľovýcm vrecúškom, do ktorého sa presunuli spermatické bunky = zrelý mikrogametofyt peľové zrno nezrelý mikrogametofyt zrelý mikrogametofyt

megaspór R! mikrosporangium megasporangium megagametofyt oosféra spermatická bunka zygota embryo v semene zygota

OPELENIE A DVOJITÉ OPLODNENIE: prenos peľových zŕn na bliznu piestika = opelenie Dvojité oplodnenie: 1) spermatická bunka + centrálne jadro triploidný endosperm 2) spermatická bunka + oosféra zygota embryo

RODOZMENA KRYTOSEMENNÝCH RASTLÍN (REKAPITULÁCIA)