Které rostliny jsou samosprašné?

Podmínky kvetení a opylování zanechávají zvláštní otisk na fyzikálních a zejména výnosových vlastnostech semen. Výsevní kvality jsou ukazatele, které charakterizují kvalitu semen v souladu s požadavky GOST (klíčivost, čistota atd.). Fyzikální vlastnosti jsou ukazatele charakterizující fyzikální vlastnosti semen, které nejsou uvedeny v GOST (velikost, rovnost atd.). Výnosové vlastnosti – schopnost semen produkovat konkrétní plodinu za specifických podmínek produkce. Odrůdové vlastnosti jsou schopnost semen udržet celkovou úroveň výnosu vlastní dané odrůdě při zachování odrůdové typičnosti a biologických vlastností odrůdy. Proto by měly vždy přitahovat pozornost semenáře a agronoma-semenáře. A skutečně, není pro nás zvláště zajímavý fakt, že například z obrovského množství květů pohanky se vytvoří pouze 3–5 % normálních semen a zbytek odumře před oplodněním nebo v důsledku nesprávného embryonálního vývoje? semenář? Vojtěška, fazole, hrách a další plodiny mají vždy vysoké procento opadaných, nehnojených květů. A zde hrají rozhodující roli procesy probíhající během kvetení a opylování. Semenář musí při své praktické činnosti dbát na vysetí maximálního počtu semen. Porušení vztahu mezi podmínkami kvetení a opylování vede k prudkému poklesu výnosu.

Kvetení rostliny má velký vliv na tvorbu semen různé kvality a tento proces nelze studovat bez podrobného pozorování.

Květy se otevírají buď ráno a za teplejšího nebo nepříznivého počasí se zavírají (u většiny plodin), nebo večer. Neadekvátní podmínky pro normální kvetení mohou způsobit snížení výnosu a zhoršení kvality osiva. Zvláště velký vliv na proces kvetení má teplota a vzdušná vlhkost, které výnos buď zvyšují, nebo snižují na minimum. Je třeba poznamenat, že v závislosti na vnějších podmínkách mohou samoopylovači (pšenice, ječmen atd.) kvést otevřeně nebo uzavřeně, což ovlivňuje biologické vlastnosti výsledných semen.

Je známo, že v květenství kvetou květiny v různých časech: v klasech pšenice a žita kvete od středu nahoru a dolů, u Asteraceae – od okrajů do středu koše atd. To také způsobuje rozdílnou kvalitu semen, protože vznikají různé podmínky pro následné opylení a vývoj semen. To je zvláště výrazné u rostlin s dlouhou dobou květu. Například kvetení u mnoha obilovin trvá několik dní, zatímco u bavlny několik měsíců. To přirozeně umisťuje vyvíjející se semena z prvního a následujících období květu do neidentických podmínek a ovlivňuje vlastnosti semen. Proto semenář, který studuje vlastnosti semen, musí vědět, za jakých podmínek, počínaje květem, došlo k jejich tvorbě a formování.

Během období květu probíhají procesy opeření и oplodnění.

Opeření – Toto je pronikání pylu na bliznu květiny. Blizna může být opylena pylem z vlastní květiny nebo z jiné květiny stejné rostliny (samoopylení nebo autogamie) nebo pylem z jiné rostliny (křížové opylení, alogamie nebo xenogamie).

Směrem k samoopylovačům zahrnují takové důležité plodiny, jako je pšenice, ječmen, oves, proso, rýže, fazole, vikev, sója, len, bavlna atd.

Směrem ke křížovým opylovačům patří kukuřice, slunečnice, konopí, žito, řepa, pohanka, dýně atd.

Existují dvě formy samoopylení: 1) skrytý (nebo kleistogamie), kdy k opylení dochází u květů, které se neotevírají; zde může na bliznu přistát nikoli pylové zrno, ale pylová láčka (pyl vyklíčí v prašníku, pylová láčka přiroste k blizně a proniká do zárodečného vaku např. u burských oříšků a jiných rostlin); 2) tzv heitenogamy – opylení blizny pylem ze samčích květů téže rostliny, které však mají květy dvoudomé.

Samosprašování i u samoopylovačů, pokud trvá delší dobu, způsobuje deprese a zhoršení biologických vlastností semen, škodí zejména u cizosprašných. C. Darwin to živě vyjádřil následujícími slovy: „Příroda nám nejvážněji říká, že cítí odpor k neustálému sebeoplodňování.“ Proto, jak již více než jednou poznamenal Charles Darwin, v přírodě neexistují žádní absolutní samoopylovači – dokonce i ti nejpřísnější z nich vykazují křížové opylování. Z kulturních rostlin je nejpřísnějším samoopylovačem ječmen, jehož klas často vykvétá ještě před vylezením z listové pochvy, za určitých meteorologických podmínek je však schopen cizosprašného opylení. Fazole, proso a další plodiny se často cizosprašují a například pšenice má poměrně velké množství otevřeně kvetoucích květů.

Jsou rostliny, které patří volitelné přejezdy nebo fakultativní samoopylovači (v závislosti na typu opylení, které převládá). Například čirok má za normálních polních podmínek asi 60 % zrn ze samosprašnosti. Proto může být klasifikován jako fakultativní samoopylovač. Do této skupiny patří také fazole, porcelán atd.

Křížové opylení je z evolučního hlediska progresivnější, protože přispívá k manifestaci široké škály forem a zvyšuje vitalitu semen. V přírodě proto existují různé adaptace, které zaručují křížové opylení a omezují možnost samoopylení. Tak se objevuje u některých rostlin dichogamie, tedy dozrávání samčích a samičích květenství a květů nebo tyčinek a pestíku v různé době v jednom květu. V tomto případě je možné buď dřívější dozrávání tyčinek (proteandrie), nebo paličkou (proterogynie).

Proteandrie je pozorována u slunečnice a dalších rostlin čeledí Asteraceae, luštěnin, Lamiaceae a také u kukuřice, která vyhazuje laty s pylem o 3–4 dny dříve, než se objeví samičí květenství (a za nepříznivých podmínek i úplné vykvétání laty před výskytem stigmat) .

Mezi proterogynní rostliny patří konopí, u kterého samičky kvetou dříve (materka), a pak muž (fimble), řepa.

U jiných rostlin se adaptace na křížové opylení projevuje v heterostily, tedy v takové struktuře květu, kdy se tyčinky a styly liší délkou a tím je pyl odstraněn z blizny vlastního květu. Jsou známy dva typy heterostylie: dimorfní, pokud existují květiny s dlouhými a krátkými styly (pohanka), a trimorfní, pokud kromě květin s dlouhými a krátkými styly existuje třetí typ květiny – s průměrnou délkou stylu (u některých divokých druhů).

Známá jsou i další biologická zařízení, která omezují samosprašování: speciální uspořádání korunek a tyčinek, které mechanicky zabraňují pylu dostat se k blizně vlastního květu; pylová láčka často nedosáhne vajíčka, jak je pozorováno u vojtěšky; a další faktory autosterility při samosprašování (u žita, řepy, zelí atd.).

Mezi typické křížence patří rostliny, u kterých se samčí a samičí květy nacházejí na různých jedincích – jedná se o tzv dvoudomé rostliny (konopí, špenát atd.), stejně jako jednodomý, ale dvoudomé, tedy takové, které mají oddělené samčí a samičí květy (kukuřice má latu a klas atd.).

Křížové opylení je také způsobeno způsobem distribuce pylu. Rostliny se vyznačují touto vlastností anemofilní (pyl se šíří větrem, jako kukuřice, žito, konopí, řepa atd.) a entomofilní (pyl šíří hmyz, např. pohanka, dýně, vičák). Mezi volně žijícími rostlinami a plevely jsou také známy hydrofilní (šíření pylu vodou) a ornitofilní (rozptyl pylu ptáky) rostliny.

Aby tedy došlo k opylení vojtěšky, je nutný tlak na stěny korunní trubice zevnitř; zároveň tyčinková trubice s pestíkem vyskočí z lodičky a zasype bliznu pylem. Bez takového tlaku se květ neotevře a nedojde k opylení. Dělá to pouze hmyz a často jeho specifické druhy. Podle amerických vědců Hadfielda a Caldera poskytuje 12 čmeláků větší nasazení semen než 4 tisíce včel. U nás i v zahraničí je známo, že vojtěška dobře roste v mnoha oblastech, ale vysoké výnosy semen jsou dosahovány pouze na určitých místech. Tento jev je spojen s řadou důvodů, včetně přítomnosti specifických druhů opylujícího hmyzu.

Člověk by si však neměl myslet, že každé samosprašování je škodlivé. Existují údaje, které ukazují, že i u nejtypičtějších kříženců (kukuřice apod.) je krátkodobé samoopylení naprosto nezbytné. Opylení má tedy dvojí charakter: obohacení dědičnosti, rozšíření adaptačních funkcí, zvýšená pohyblivost celého organismu – to vše dává křížové opylení. Organismus přitom vyžaduje omezení těchto vlastností, určitou stabilitu a konzervativnost organismu, to znamená, že je vyžadována nějaká norma vlastní danému druhu – ta vzniká samosprášením. V důsledku toho všechny rostliny vyžadují samoopylení, ale tyto činnosti se u samoopylovačů a křížových opylovačů vyskytují s různou frekvencí.