Jaké faktory ovlivňují klíčení semen?
Normální klíčení semen je možné pouze za přítomnosti potřebného množství vody, kyslíku, vhodných teplotních podmínek, v některých případech světelných podmínek, jakož i při vyloučení blokovacích mechanismů.
Voda – je prvním nezbytným faktorem prostředí, který umožňuje semenům začít klíčit. Nasávání semen je nezbytné pro aktivaci nebo tvorbu RNA. Voda je nezbytným médiem pro aktivitu enzymů přítomných v semenech. Bylo zjištěno, že oxidace v buňce (respirace) se provádí přímým zavedením vodního kyslíku, nikoli molekulárního kyslíku.
Semena během klíčení absorbují vodu ve velkém množství. Potřebné množství vlhkosti závisí na chemickém složení semen. Semena bohatá na škrob tedy absorbují 35-70 % vody z hmotnosti semene; semena obsahující bílkoviny 180-250% jejich hmotnosti.
Semena luštěnin absorbují velké množství vody, protože mají vysoký obsah bílkovin, semena cukrové řepy, protože mají drsný oplodí, a lněná semena, protože mají slizký obal. Viz tabulka 1.
Absorpce vody je inhibována čistě mechanicky, pokud existuje tvrdost. Živá pletiva semene hrají roli v oddálení klíčení: endosperm nebo perisperm, slupka a perikarp.
Při analýze klíčivosti se tvrdá semena klasifikují jako normálně klíčící. Například: v semenech galega východního bude klíčivost v dokumentech 98 %, včetně 40 % tvrdých semen, v semenech vikve myší mohou být tvrdá semena až 80 %.
V současné době je příčina tvrdosti semen stále více spatřována ve fyzikálně chemických faktorech působících v palisádové vrstvě obalu semen. Je možné, že pigment vytvořený v této vrstvě omezuje přístup vody k embryu. Voda může proniknout do semene pouze přes hilum a semenný přívěsek. Hilum má mezeru, která se zužuje, když je velký rozdíl ve vlhkosti mezi vnitřními vrstvami semene a prostředím, a rozšiřuje se, když se rozdíl vlhkosti snižuje. Štěrbina hřebene tedy funguje jako hygroskopický ventil.
Nepropustnost slupky tvrdých semen lze eliminovat mechanickými, chemickými nebo tepelnými vlivy. Používají se mechanické metody skarifikace semen — povrchové poškození tvrdých skořápek semen jetele, jetele sladkého, vlčího bobu atd. (broušením pískem, kovovými pilinami, v vertikutačních strojích). Chemické metody zahrnují ošetření semen koncentrovanou kyselinou sírovou nebo alkoholem. Tepelná metoda: ošetření semen při teplotě 30–40 ℃ od několika minut do několika dnů nebo ponoření do vroucí vody na 5–11 s.
U některých druhů proměnlivá vlhkost má pozitivní vliv na klíčení. Takže u řepy je zničena čepice glomerulu, která uzavírá otvor, kterým semeno klíčí. V semenech luštěnin z „tvrdého kamene“ obal semene praská a voda se absorbuje.
Kyslík nezbytný pro dodávku energie ke klíčení ve formě kyseliny adenosintrifosforečné (ATP). Energie se vynakládá na hydrolýzu rezervních látek, jejich dodání do místa růstu, syntézu nových látek vzniklých v důsledku dýchání, tedy oxidace vzdušným kyslíkem, především sacharidů a tuků.
Při nedostatečném přísunu kyslíku se může vyvinout anaerobní dýchání a v semenech se začnou hromadit nedostatečně oxidované metabolity, které brzdí růst.
Příliš mnoho vody potlačuje přísun kyslíku do semene a to neklíčí. V tomto ohledu jsou zvláště citlivé nažky lipnic a glomerulů řepy.
Pouze některé rostlinné druhy jsou schopny anaerobního rozkladu sacharidů a produkují potřebnou energii ve formě ATP a klíčí pod vodou při velmi nízkém parciálním tlaku kyslíku. Mezi kulturními rostlinami má tuto schopnost rýže.
Teplota. Rychlost, kterou voda vstupuje do semen, závisí na teplotě. Různé druhy rostlin vyžadují minimální, optimální a maximální teploty klíčení, které jsou pro ně někdy jedinečné.
Minimální teplotou se rozumí nejnižší teplota, při které alespoň 50 % semen tvoří normální kořeny a klíčky.
Optimální teplota klíčení pro většinu pěstovaných rostlin je 15-30℃ a při této teplotě dochází k nejrychlejšímu růstu.
Maximální teplota 30-40 ℃ růst je stále možný, ale pomalejší. Při 50 °C je klíčení nemožné. Viz tabulka 2.
❗ V mírném klimatickém pásmu se brzy jarní plodiny vysévají, když je dosaženo minimální teploty půdy pro klíčení.
Oproti začátku klíčení semen je sadba náročnější na teplo a vláhu.
Mnoho semen víceletých rostlin přirozeně klíčí až po dvou letech. Patří sem mnoho druhů pícnin, cukrové řepy, krmné řepy a mrkve. Chcete-li odstranit tato semena z dormance, stratifikace proměnlivé teploty, které odpovídají kolísání denních a nočních teplot.
Mnoho druhů plevelů klíčí pouze při nízkých teplotách, u kulturních rostlin tomu tak není.
Světlo prostřednictvím fytochromového systému může ovlivnit klíčení semen některých rostlinných druhů. Na základě své reakce na světlo se semena dělí do tří typů:
1) klíčení je stimulováno světlem podle následujícího schématu: světlo – aktivace fytochromu – biosyntéza kyseliny giberelové – aktivace alkalické lipázy – hydrolýza zásobních lipidů – klíčení (lipnice, mák, mrkev).
2) klíčení je brzděno světlem (brambory, dýně, světlice barvířská, phacelia).
3) při klíčení nereagují na světlo. Do této skupiny patří většina pěstovaných rostlin (obiloviny, luskoviny, luskoviny, řepa, řepka, řepka, len, kapusta, hořčice, konopí).
Fotosenzitivita semen je spojena s tím, že řada semen během klíčení uvolňuje do půdy inhibitory, které se na světle rozkládají. U některých druhů navíc světlo zvyšuje přísun kyslíku při klíčení semen. Citlivost semen na světlo se velmi liší, protože závisí nejen na druhu, ale také na délce a intenzitě osvětlení a také na teplotě. Světlo o vlnové délce 660 nm častěji stimuluje klíčení a světlo o vlnové délce 730 nm ho brzdí.
Semena ve stavu vysušeném na vzduchu nejsou citlivá na světlo. Během otoku se jejich citlivost zvyšuje, dosahuje maxima a poté slábne. V řadě případů pulzní ozařování infračervenými paprsky (1–2 s) zničilo obal tvrdých semen, což vedlo ke zvýšení klíčivosti. Koncentrované světlo ozařující semena po dobu 20–45 minut stimuluje klíčení.
Mezi plevely rychleji na světle klíčí semena osiky dvouleté, šťovíku kadeřavého, divizna medvědího aj.
pH kyselost — klíčící semena jsou velmi citlivá na koncentraci vodíkových iontů. Menší změny v kyselosti půdy mohou způsobit významné změny v metabolismu.
Půdy obsahující oxid uhličitý, hydrogenuhličitan sodný a další uhličitany jsou pro rostliny toxické. Tato toxicita je spojena s vysokou koncentrací a zásaditostí půdního roztoku a také s přímým účinkem uhličitanů na metabolické procesy.
Inhibitory klíčení. Tyto látky jsou zodpovědné za klidový stav semen. Mohou působit jako antagonisté vitamínů, giberelinů, auxinů, aminokyselin a dalších životně důležitých sloučenin. Inaktivací těchto metabolitů narušují inhibitory další metabolické reakce. Obecně se uznává, že zahřívání semen po dobu 3–5 dnů při 30–40 °C snižuje obsah inhibitorů, zvyšuje klíčivost a energii klíčení.
Další články o produkci semen na vašem účtu Registr odrůd
1. Vasko V. T. Základy semenářství polních plodin: Učebnice. — 2. vyd., vymazáno. – Petrohrad: Nakladatelství Lan, 2017. – 304 s.: ill. (+ příloha, 32 stran). — (Učebnice pro vysoké školy. Odborná literatura).
2. E.A. Lukina a kol.: ed. V.A. Fedotová. Seed science and seed control: učebnice – Voroněž, Voroněžská státní agrární univerzita, 2012. – 269 s.
Pěstování rostlin ze semínek je pro mě velmi zajímavý proces. Pozorováním růstu rostliny od klíčení semen až po vzhled prvních plodů můžete sledovat všechny fáze jejího vývoje a posoudit, jak příznivé jsou určité podmínky její existence.
Víme, že růst rostlin začíná vyklíčením semene. Aby semena vyklíčila, potřebují kyslík a vlhkost, stejně jako správné světlo, teplotu atd. Tato studie může být užitečná pro zahradníky, pěstitele květin a každého, kdo se rozhodne samostatně pěstovat rostliny.
Ve své práci bych chtěl zkoumat vliv těchto faktorů na příkladu semen fazolí. Z kurzu biologie víme, že fazole patří mezi krytosemenné rostliny, třídu dvouděložných. Charakteristickou vlastností takových rostlin je množení pomocí semen. Semeno fazolu je z vnější strany pokryto semenným obalem, který plní ochrannou funkci. V semeni není žádný endosperm, jeho funkci plní kotyledony, které zabírají většinu semene. Embryo se skládá z kořene, stonku, pupenu a kotyledonu. Pro rostlinný organismus hrají důležitou roli semena kvetoucích rostlin. Pomocí semen se rostliny rozmnožují a rozšiřují.
Jakmile jsou příznivé podmínky, semínko začíná klíčit. Nejprve roste zárodečný kořen. Roste rychleji než jiné rostlinné orgány. Embryonální kořen roste dolů a ukotví sazenici v půdě. O něco později než kořen a pomaleji než on, začíná růst embryonální výhonek, který roste nahoru. K růstu rostlinka využívá živiny uložené v semínku. Stonek se prodlužuje a vychovává kotyledony a apikální pupen. Dále se vyvine nadzemní výhon se skutečnými listy.
Když rostlina vyvine listy, může se živit sama. Později na něm vyrostou květy, ze kterých se vyvinou semena a plody. Ze semínka tak vyroste nová rostlina, která produkuje nová semena.
Pokud jsou vytvořeny vhodné podmínky, mohou být semena skladována po dlouhou dobu a nevyklíčí. Jaké podmínky přispívají k tomu, že se embryo semen začíná vyvíjet?
Stáhnutí:
| Příloha | velikost |
|---|---|
 passport_prorastanie_semyan.doc | 2.7 MB |
 prezentatsiya_prorastanie_semyan_ispr.pptx | 681.85 KB |
Náhled:
Chcete-li použít náhled, vytvořte si účet Google a přihlaste se k němu: https://accounts.google.com
Náhled:
Chcete-li používat náhled prezentací, vytvořte si účet Google (účet) a přihlaste se: https://accounts.google.com
Popisky snímků:
AUTONOMNÍ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE MĚSTSKÉHO ŠKOLSTVÍ Dolgoprudny STŘEDNÍ VZDĚLÁVACÍ ŠKOLA č. 11 (MAOU střední škola č. 11) Výzkumná práce na téma: „Hlavní faktory ovlivňující klíčení semen“ Vypracovala: Alina Alekseevna Tas7B, studentka třídy z MAOU SO Sh č. 11 Vedoucí: Ivanova Lidiya Alexandrovna učitel biologie Dolgoprudny 2021
Název projektu Hlavní faktory ovlivňující klíčení semen Realizátoři projektu, třída Student 7 Třída „B“ Alina Tasyuk Vedoucí Lidiya Aleksandrovna Ivanova Problém k řešení Identifikovat faktory ovlivňující klíčení semen Cíl projektu Experimentálně určit příznivé podmínky pro klíčení semen Cíle projektu Přečtěte si informační materiály ; Proveďte experiment a sledujte vývoj klíčení semen fazolí; Na základě získaných údajů udělejte závěr o faktorech ovlivňujících klíčení semen fazolí; Vytvořte album odrůd semen fazolí v Rusku. Produkt projektu Album Prezentační formulář projektu Konference Metody použité při práci na projektu Analýza, pozorování, experiment, zobecnění Hlavní fáze projektu Přípravné: Výběr tématu, stanovení cílů a cílů Vyhledávání: analýza zdrojů informací o podmínkách klíčení semen ; Pozorovací: sledování vývoje klíčení semen; Analytické: stanovení faktorů ovlivňujících klíčivost semen; Závěr Zdroje informací Biologie: Diverzita krytosemenných rostlin. 6. třída: učebnice / V.V. Včelař – 4. vyd.; Encyklopedie živé přírody. M. “Olma Media Group”, 2007. Věda a život. [Elektronický zdroj]. https://www.nkj.ru/ Úžasný svět rostlin. [Elektronický zdroj]. http://www.valleyflora.ru/3.html Podmínky pro klíčení semen. [Elektronický zdroj]. http://beaplanet.ru / vsyo_o_semenah / usloviya_prorastaniya_semyan.html Význam Pěstování zeleninových rostlin ze semen doma.
Cíl projektu: experimentálně stanovit příznivé podmínky pro klíčení semen. Cíle projektu: Seznámit se s informačními materiály; Proveďte experiment a sledujte vývoj klíčení semen fazolí; Na základě získaných údajů udělejte závěr o faktorech ovlivňujících klíčení semen fazolí; Vytvořte album odrůd semen fazolí v Rusku.
Popis experimentu Pro studium podmínek klíčení fazolí byla 10.02.2021. února 1 (příloha 6) umístěna jeho semena do 1 nádob: vzorek č. 20 – suchá nádoba, umístěná na teplém místě při t = + 0 1 C; vzorek č. 3(a) – suchá nádoba, instalovaná na chladném místě při t = + 0 2 C; vzorek č. 30 – nádoba naplněná 40-25 ml vody, umístěná na teplém místě při t = + 0 4 C; vzorek č. 30 – nádoba se naplní 40-3 ml vody, umístí se na chladné místo při t = + 0 3 C; vzorek č. 20 – nádoba se naplní vodou až po okraj a těsně uzavře, umístí na teplé místo při t = + 0 3 C; vzorek č. 3(a) – nádoba se naplní vodou až po okraj a těsně uzavře, umístí na chladné místo při t = + 0 3 C. Semena budeme sledovat XNUMX dny.
Pozorování vývoje semen 10. února 2021 9. března 2019 Příloha
11. února 2021 2. den: Vzorky č. 1, 1(a) – beze změny; Vzorky č. 2,3,3(a),4 – semena fazolí nabobtnají v důsledku průniku vody do semene.
12. února 2021 3. den: Vzorky č. 1,1(a),4 – beze změn; Vzorek č. 2 – dochází k protržení obalu semene v důsledku růstu zárodečného kořene; Vzorky č. 3,3(a) – zákal vody je pozorován v důsledku toho, že nabobtnalé semeno začne hnít.
13. února 2021 4. den: Vzorky č. 1,1(a),3,3(a),4 – beze změn; Vzorek č. 2 – pozorováno klíčení semen a zvětšení velikosti zárodečného kořene;
Výsledek experimentu Vzorek č. 1 zůstal nezměněn, protože pro klíčení semen je nutná voda. Embryo může konzumovat živiny pouze v rozpuštěné formě; Vzorek č. 1(a) zůstal nezměněn, protože klíčení semen vyžaduje vodu a teplo; Semena vzorku č. 3 nevyklíčila, protože přístup kyslíku byl omezený, proto embryo nemohlo dýchat. Zakalení vody je způsobeno začátkem procesu hnití semen; Semena vzorku č. 3(a) nevyklíčila, protože byl omezený přístup kyslíku a tepla; Vzorek č. 4 nevyklíčil z důvodu nízké teploty vzduchu. Pro klíčení většiny rostlin je nutná teplota +10-15 0 C; U vzorku č. 2 jsme pozorovali aktivní klíčení semen, protože byly vytvořeny příznivé podmínky, a to: přítomnost vody, vzduchu, tepla a živého embrya.
Závěr: Mezi hlavní podmínky ovlivňující klíčení semen patří přítomnost vody, kyslíku, tepla a živého embrya. Voda je nezbytná pro bobtnání semen a také pro rozpouštění živin. Embryo semen absorbuje živiny v rozpuštěné formě. Když semeno nabobtná, obal semena praskne a objeví se kořen a stonek embrya; Semena dýchají – absorbují kyslík; Aby semena vyklíčila, je nutná určitá teplota.
