كتاب : محاضرات تكنولوجيا البذور

12:43 ص المكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : محاضرات تكنولوجيا البذور

البذور ، وهي الجسم التناسلي المميز لكل من كاسيات البذور (النباتات المزهرة) وعاريات البذور (مثل الصنوبريات والسيكاسيات والجنكغوس). تتكون البذرة بشكل أساسي من نبتة مصغرة غير مطورة (الجنين) ، والتي ، بمفردها أو بصحبة المواد الغذائية المخزنة لتطورها المبكر بعد الإنبات ، محاطة بطبقة واقية (تيستا). كثيرًا ما تكون البذور صغيرة الحجم وتطالب بيئتها بإهمال ، فهي مناسبة بشكل كبير لأداء مجموعة متنوعة من الوظائف التي لا تكون علاقاتها واضحة دائمًا: التكاثر ، والتعمير (مواسم الإجهاد الباقية مثل الشتاء) ، السكون (حالة من توقيف التنمية) والتشتت. يعتبر التلقيح و "عادة البذور" من أهم العوامل المسئولة عن النجاح التطوري الساحق للنباتات المزهرة التي يبلغ عددها أكثر من 300000 نوع.

إن تفوق التشتت عن طريق البذور على الطريقة الأكثر بدائية التي تتضمن جراثيم وحيدة الخلية ، يكمن أساسًا في عاملين: الاحتياطي المخزن من المواد الغذائية التي تمنح الجيل الجديد بداية نمو ممتازة والبنية متعددة الخلايا للبذور. يوفر العامل الأخير فرصة كبيرة لتطوير التكيفات للتشتت ، مثل أعمدة تشتت الرياح ، والأشواك ، وغيرها.

من الناحية الاقتصادية ، تعتبر البذور مهمة في المقام الأول لأنها مصادر لمجموعة متنوعة من الأطعمة - على سبيل المثال ، الحبوب ، مثل القمح والأرز والذرة (الذرة) ؛ بذور الفول والبازلاء والفول السوداني وفول الصويا واللوز وعباد الشمس والبندق والجوز والجوز والجوز البرازيلي. 

المنتجات المفيدة الأخرى التي توفرها البذور متوفرة بكثرة. تتوفر زيوت الطبخ وإنتاج المارجرين والطلاء والتشحيم من بذور الكتان واللفت والقطن وفول الصويا والخشخاش وحبوب الخروع وجوز الهند والسمسم والقرطم وعباد الشمس والحبوب المختلفة. يتم الحصول على الزيوت الأساسية من مصادر مثل توت العرعر المستخدم في صناعة الجن. يتم الحصول على المنشطات من مصادر مثل بذور البن والكولا والغوارانا والكاكاو. التوابل - من بذور الخردل وجوزة الطيب ؛ من aril ("صولجان") يغطي بذور جوزة الطيب ؛ من بذور وفواكه اليانسون والكمون والكراوية والشبت والفانيليا والفلفل الأسود والبهارات وغيرها - تشكل مجموعة كبيرة من المنتجات الاقتصادية.

طبيعة البذور

بذور كاسيات البذور

في النبات المزهر النموذجي ، أو كاسيات البذور ، تتشكل البذور من أجسام تسمى البويضات الموجودة في المبيض ، أو الجزء الأساسي من هيكل النبات الأنثوي ، المدقة. تحتوي البويضة الناضجة في جزئها المركزي على منطقة تسمى النواة التي تحتوي بدورها على كيس جنيني به ثماني نوى ، لكل منها مجموعة واحدة من الكروموسومات (أي أنها نوى أحادية العدد). يشار إلى النواتين بالقرب من المركز باسم النوى القطبية ؛ تقع خلية البويضة أو الغلاف المحيط بالقرب من نهاية البويضة ("المفتوحة").

مع استثناءات قليلة جدًا (مثل الهندباء) ، فإن تطور البويضة إلى بذرة يعتمد على الإخصاب ، والذي بدوره يتبع التلقيح. حبوب اللقاح التي تهبط على السطح العلوي المستقبلي (وصمة العار) من المدقة سوف تنبت ، إذا كانت من نفس النوع ، وتنتج أنابيب حبوب اللقاح ، كل منها ينمو داخل النمط (الجزء العلوي من المدقة) باتجاه البويضة . 

يحتوي أنبوب حبوب اللقاح على ثلاث نوى أحادية العدد ، يبدو أن النواة الخضرية أو الأنبوبية المزعومة توجه عمليات الهيكل المتنامي. يمكن اعتبار النوى الأخرى ، وهما النوى المولدة ، على أنها خلايا حيوانات منوية غير متحركة. بعد الوصول إلى البويضة والانفصال عن طرف أنبوب حبوب اللقاح ، تتحد نواة مولدة واحدة مع خلية البويضة لتكوين زيجوت ثنائي الصبغة (أي بويضة مخصبة تحتوي على مجموعتين كاملتين من الكروموسومات ، واحدة من كل والد). تخضع البيضة الملقحة لعدد محدود من الانقسامات وتؤدي إلى تكوين جنين. تندمج النواة التوليدية الأخرى مع النواة القطبية لإنتاج نواة ثلاثية الصبغيات (ثلاث مجموعات من الكروموسومات) ، والتي تنقسم بشكل متكرر قبل حدوث تكوين جدار الخلية. تؤدي هذه العملية إلى ظهور السويداء ثلاثي الصيغة الصبغية ، وهو نسيج مغذي يحتوي على مجموعة متنوعة من مواد التخزين - مثل النشا والسكريات والدهون والبروتينات والهيميسليلوز والفيتات (احتياطي الفوسفات).

تشكل الأحداث التي تم وصفها للتو ما يسمى بعملية الإخصاب المزدوج ، وهي إحدى السمات المميزة لجميع النباتات المزهرة. في بساتين الفاكهة وفي بعض النباتات الأخرى ذات البذور الدقيقة التي لا تحتوي على مواد احتياطية ، يتم قمع تكوين السويداء تمامًا. في حالات أخرى ، يتم تقليله بشكل كبير ، ولكن المواد الاحتياطية موجودة في مكان آخر - على سبيل المثال ، في الفلقات ، أو أوراق البذور ، للجنين ، كما هو الحال في الفاصوليا ، والخس ، والفول السوداني ، أو في الأنسجة المشتقة من النواة ، الحضيض ، مثل القهوة. تحتوي البذور الأخرى ، مثل تلك الموجودة في البنجر ، على كلٍ من نبات الباذنجان والسويداء. يُشتق غلاف البذرة ، أو تيستا ، من واحد أو اثنين من العناصر الواقية للبويضة. المبيض ، في أبسط الحالات ، يتطور إلى فاكهة. في العديد من النباتات ، مثل الحشائش والخس ، يندمج الغلاف الخارجي وجدار المبيض تمامًا ، لذلك تشكل البذور والفاكهة كيانًا واحدًا ؛ يمكن منطقياً وصف هذه البذور والفواكه معًا على أنها "وحدات تشتت" أو شتات. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، تكون البذور عبارة عن وحدات منفصلة متصلة بالمشيمة الموجودة داخل جدار الفاكهة من خلال ساق ، أو حبل مفصلي.

نقير البذرة المحررة هو ندبة صغيرة تشير إلى مكان ارتباطها السابق. تتشكل الحافة القصيرة (الرفاعة) التي تؤدي أحيانًا بعيدًا عن النقير من اندماج ساق البذور و testa. في العديد من البذور ، يستمر الميكروبيلي أيضًا كفتحة صغيرة في غلاف البذرة. قد يكون الجنين ، الموجود في البذرة بشكل مختلف ، صغيرًا جدًا (كما هو الحال في الحوذان) أو قد يملأ البذور بالكامل تقريبًا (كما في الورود ونباتات عائلة الخردل). يتكون من جزء جذر ، أو جذر ، وهيبوكوتيل ، وهي منطقة تربط الجذور وريشة. يمكن أن يعتمد تصنيف البذور على حجم وموضع الجنين ونسبة الجنين إلى أنسجة التخزين ؛ يعتبر امتلاك واحدة أو اثنتين من الفلقات أمرًا حاسمًا في التعرف على مجموعتين رئيسيتين من النباتات المزهرة ، وحيدة الفلقة و eudicotyledons.

يتم تصنيف الشتلات ، التي تنشأ من الأجنة في عملية الإنبات ، على أنها نبتة لسان المزمار (فلقات فوق الأرض ، وعادة ما تكون خضراء وقادرة على التمثيل الضوئي) ونبات تحت الأرض (فلقات تحت الأرض). خاصة في الأحاديات ، قد تتطور أعضاء امتصاص خاصة تعمل على تعبئة المواد الاحتياطية وسحبها من السويداء ؛ على سبيل المثال ، في الأعشاب ، تم تعديل الفلقة إلى سكوتلوم يفرز الإنزيم ("درع") بين الجنين والسويداء.

بذور عاريات البذور

في عاريات البذور (نباتات ذات "بذور عارية" - مثل الصنوبريات والسيكا والجنكو) ، لا تكون البويضات محاطة بمبيض ولكنها مكشوفة على هياكل تشبه الأوراق ، وهي النباتات الضخمة. عادة ما تفصل فترة زمنية طويلة بين التلقيح والإخصاب ، وتبدأ البويضات في التطور إلى بذور قبل وقت طويل من الانتهاء من الإخصاب ؛ في بعض الحالات ، في الواقع ، لا يحدث الإخصاب حتى يتم التخلص من البويضات ("البذور") من الشجرة. في أوروبا ، أو الاسكتلنديين ، الصنوبر (Pinus sylvestris) ، على سبيل المثال ، تبدأ المخاريط الأنثوية (بشكل أساسي مجموعات من megasporophylls) في التطور في الشتاء وتكون جاهزة لتلقي حبوب اللقاح من المخاريط الذكرية في الربيع. 

خلال موسم النمو الأول ، ينمو أنبوب حبوب اللقاح ببطء من خلال النواة ، بينما داخل البويضة ، تؤدي النواة الضخمة ، من خلال سلسلة من التقسيمات ، إلى مجموعة من حوالي 2000 نواة ، والتي يتم بعد ذلك إحاطتها بشكل فردي بالجدران لتشكيل هيكل تسمى الطور المشيجي الأنثوي أو البروتالوس. عند الطرف الميكروبيلي للبويضة ، تتطور عدة أركونيا (أعضاء أنثوية على شكل زجاجة) ، يحتوي كل منها على محيط محيط ("بيضة"). يخترق أنبوب حبوب اللقاح في النهاية عنق أحد الأركونيا. ومع ذلك ، لا تتحد نواة إحدى الخلايا الذكورية في الأنبوب مع نواة المحيط حتى موسم النمو الثاني. على الرغم من أنه يمكن إخصاب أكثر من أركونيوم واحد ، إلا أن واحدًا فقط يؤدي إلى تكوين جنين قابل للحياة. أثناء تطوير الأخير ، يتم تقسيم جزء من البروتالوس واستخدامه. يُشار إلى البقية بالسويداء ، وهي تحيط بالجنين ؛ يتم تعبئته لاحقًا ، أثناء إنبات البذرة ، وهي عملية تحدث دون تأخير عندما يتم تحرير البذور من مخروط الأنثى خلال السنة الثالثة بعد بدئها...

------------------

تنزيل الكتاب

--------------------------

 

مشاركة