Nhị hoa: Cơ quan sinh sản đực trong thực vật có hoa

Đọc bài viết này để tìm hiểu về Stamen: cơ quan sinh sản nam trong thực vật có hoa!

Stamen là cơ quan sinh sản nam hoặc microsporophyll của một bông hoa. Nó bao gồm hai phần, dây tóc và bao phấn. Dây tóc dài và mảnh. Nó được gắn gần như với đồi thị, cánh hoa hoặc tepal. Xa nó mang bao phấn. Bao phấn là phần rộng hơn giống như phần màu mỡ của nhị hoa. Nó bao gồm một hoặc hai thùy bao phấn và theo đó, bao phấn được gọi là monothecous hoặc dithecous.

Hai thùy bao phấn được phân tách ở khu vực phía trước bằng một rãnh sâu nhưng được gắn với nhau ở phía sau bởi một mô nhu mô vô trùng được gọi là liên kết. Kết nối sở hữu một chuỗi mạch. Kết nối vắng mặt trong nhị hoa.

(a) Cấu trúc của bao phấn:

Nó là một phần hình tứ giác thuôn dài hình tứ giác của nhị hoa. Mỗi thùy bao phấn chứa hai túi phấn dài và hình trụ hoặc microsporangia. Do đó, một bao phấn dithecous là tetrasporangrate trong khi stamen monothecous là bisporangrate. Hiếm khi, một thùy bao phấn chỉ có một microsporangium, ví dụ Wolffia hoặc chỉ có một microsporangium trên bao phấn, ví dụ Arceuthobium. Bốn microsporangia của một bao phấn nằm ở bốn comers của nó.

Họ chạy song song với nhau. Hai microsporangia của một thùy bao phấn được ngăn cách với nhau bởi một rãnh nông ở bên ngoài và một dải mô nhu mô vô trùng bên trong. Tất cả các microsporangia được bao phủ bên ngoài bởi một lớp biểu bì chung được xác định rõ của bao phấn.

Các tế bào biểu bì thường bị kéo căng và co lại khi trưởng thành. Microsporangia phát triển dưới da trong bao phấn từ các dải tế bào tổng hợp, tức là sự phát triển của microsporangia là eusporangrate. Các tế bào tổng hợp phân chia theo chu vi để hình thành các tế bào thành phần ngoài biểu bì và các tế bào bào tử bên trong. Các tế bào thành phần phân chia hơn nữa bởi các bức tường chu vi để tạo ra một bức tường vi mô 3-5 lớp bao gồm nội mạc, lớp giữa và tapetum.

Microsporangium:

Một túi microsporangium hoặc tương lai là một túi hình trụ xuất hiện hình tròn trong mặt cắt ngang. Nó bao gồm hai phần, thành ngoài và mô bào tử đồng nhất trung tâm. Thành microsporangial có bốn loại lớp biểu bì (bao phấn thông thường), lớp nội mạc, 1-3 lớp giữa và tapetum.

Ba bên ngoài thực hiện chức năng bảo vệ trong bao phấn non và cơ chế khử mùi trong bao phấn chín. Cả endothecium và tapetum bao gồm các tế bào lớn hơn. Trong một bao phấn điển hình, các tế bào nội mô phát triển các sợi a-cellulose dày lên trên các bức tường bên trong và xuyên tâm và trở nên chết.

Do sự hiện diện của dày sợi, lớp nội mạc còn được gọi là lớp xơ. Trong rãnh nông có mặt giữa hai microsporangia của một thùy bao phấn, các tế bào dưới da nằm ở mức độ của lớp nội mạc vẫn còn mỏng. Chúng tạo thành lỗ khí hoặc đường khử mùi.

Các tế bào của các lớp giữa bị thoái hóa để cung cấp dinh dưỡng cho các tế bào mẹ đang phát triển. Các tế bào xương sống mở rộng hoàn toàn và trở nên chứa đầy nội dung nguyên sinh chất dày đặc cũng như các chất dinh dưỡng. Chúng hoặc trở thành đa nhân hoặc nhân của chúng trở thành đa bội do endoploidy. Tapetum có hai loại amip (= xâm lấn, periplasmodium) và bài tiết (= tuyến, parietal).

Trong loại amip, các tế bào bào tử hợp nhất để tạo thành một plasmodium hoặc periplasmodium vì nó đi vào giữa các tế bào bào tử để nuôi dưỡng chúng. Các tế bào của tapetum tiết ra các chất trên các tế bào bào tử cho sự phát triển và biệt hóa của chúng. Cuối cùng cả hai loại tapetum thoái hóa.

Tapetum có một số chức năng: (i) Nuôi dưỡng tế bào mẹ microspore đang phát triển và hạt phấn hoa, (ii) Nó tạo ra các hạt Ubisch giàu lipid có chứa sporopol-lenin để hình thành exine, pollenkitt (nhờn, dính của lipid và carotenoids) trường hợp hạt phấn hoa entomophilous, protein đặc biệt cho hạt phấn hoa để nhận ra khả năng tương thích và hormone IAA. (iii) Nó tiết ra các enzyme như callase chịu trách nhiệm cho sự xuống cấp của vách ngăn xung quanh tetrad phấn hoa.

(b) microsporogenesis (Phát triển hạt phấn hoa):

Mô bào tử lấp đầy toàn bộ bên trong của một microsporangium. Các tế bào của nó phân chia với sự phát triển của bao phấn và tăng số lượng của chúng. Cuối cùng, chúng được biến đổi thành tế bào mẹ microspore hoặc phấn hoa (PMC). Loại thứ hai là lưỡng bội, nghĩa là chúng sở hữu hai bộ gen hoặc bộ nhiễm sắc thể.

Các tế bào mẹ microspore hoặc microsporocytes phát triển một lớp callose bên trong (-1, 3 glucan), phá vỡ các kết nối plasmodesmal giữa chúng. Các tế bào mẹ tách ra làm tròn và trải qua quá trình phân bào để tạo ra các tetrad của microspores đơn bội hoặc hạt phấn hoa.

Hiện tượng này được gọi là vi sinh bào tử. Các hạt phấn hoa của một cây tetrad phát triển và tách biệt với nhau. Thông thường sự sắp xếp của microspores trong một tetrad là tứ diện (loại phổ biến nhất) hoặc isobilals. Tuy nhiên, các tetradate, tuyến tính và hình chữ T cũng được tìm thấy (Hình 2.5). Trong Aristolochia Elegans, tất cả năm loại tetrad đã được ghi lại.

Hầu hết, tất cả 4 hạt nhân trong một tetrad vẫn hoạt động để tạo thành 4 microspores. Tuy nhiên, trong Сурегасеае, chỉ có một chức năng và do đó, chỉ có một microspore thay vì 4 được hình thành bởi một meiosis. Trong một số trường hợp, cả 4 hạt phấn vẫn gắn liền với các hạt phấn tổng hợp, ví dụ, Juncus, Jatropha, Typha.

Ở Calotropis và các loài thực vật có liên quan, tất cả các hạt phấn hoa của một thùy bao phấn vẫn hợp nhất trong một túi gọi là pollinium. Hai hạt phấn của bao phấn liền kề được gắn vào để tạo ra một dịch giả. Polyspory là sự xuất hiện của hơn bốn bào tử trong một tetrad. Có tới 11 microspores được quan sát thấy trong một 'tetrad' ở Cuscuta.

Sự mất vệ sinh của bao phấn:

Bao phấn trưởng thành khô lại. Dải vô trùng có mặt giữa hai túi phấn hoa của mỗi thùy bao phấn tan rã tạo thành một khoang duy nhất. Do đó, bao phấn trưởng thành chỉ có hai khoang hoặc thecae, với một theca trong mỗi thùy bao phấn. Với sự mất nước, các tế bào chết dày lên đặc biệt của hợp đồng nội mạc từ các thành mỏng bên ngoài của chúng.

Cái sau trở thành lõm. Nó mang các bức tường xuyên tâm bên ngoài của họ gần hơn. Kết quả là lớp nội mạc rút ngắn và phá vỡ thành thùy bao phấn trong khu vực của khí khổng. Dòng khử nhiễu là theo chiều dọc trong các trường hợp như vậy, ví dụ, mù tạt. Dòng khử mùi cũng như hạt phấn hoa có thể được quan sát bằng cách đặt một ngón tay lên bao phấn chín. Một dòng bột phấn màu vàng của hạt phấn sẽ xuất hiện trên ngón tay.

Điều tương tự có thể được đặt trên một giọt nước lấy trên một slide và quan sát dưới kính hiển vi. Các bào tử tiếp xúc được chọn bởi các cơ quan khác nhau để thụ phấn. Suy thoái cục bộ của tường xảy ra trong các loại khử mùi khác như van ở Barberry, lỗ chân lông ở Solanum và vỡ bất thường ở Najas.

(c) Cấu trúc của hạt phấn hoa (Hình. 2.6-8):

Nó thường là hình cầu trong phác thảo, mặc dù một số hình dạng khác cũng được tìm thấy. Đường kính là 25-50. Có một bức tường kháng cao ở bên ngoài và nội dung di động bên trong. Tế bào chất của nó rất giàu tinh bột và dầu chưa bão hòa. Loại thứ hai bảo vệ nhiễm sắc thể khỏi tác hại của bức xạ.

Nguyên sinh chất hạt phấn là uni-nucleate lúc ban đầu nhưng tại thời điểm giải phóng nó trở thành 2-3 tế bào. Tường hoặc bao phủ của hạt phấn hoa được gọi là bào tử. Nó có hai lớp, bên ngoài và bên trong. Intine là pecto-xenlulo trong tự nhiên. Ở những nơi nó chứa protein enzyme (Knox và Heslop-Harrison, 1971). Exine được làm từ một chất béo kháng cao gọi là sporopollenin (Zelisch, 1932). Sporopollenin không bị suy giảm bởi bất kỳ enzyme nào.

Nó không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, axit mạnh hoặc kiềm mạnh. Do sporopollenin, hạt phấn hoa được bảo quản tốt dưới dạng vi sợi. Ở những nơi, exine sở hữu protein cho các phản ứng enzyme và tương thích. Exine được phân biệt thành ektexine bên ngoài (sexine) và endexine bên trong (nexine). Ektexine được tạo thành từ một lớp chân liên tục bên trong, một lớp tế bào không liên tục ở giữa và kiến ​​tạo không liên tục ngoài cùng.

Tectum cung cấp một tác phẩm điêu khắc hoặc thiết kế đặc trưng trên bề mặt của hạt phấn hoa, ví dụ, các đường vân, củ, gai, lưới. Nó có thể giúp các chuyên gia xác định các hạt phấn hoa và giới thiệu chúng với gia đình, chi hoặc loài của chúng. Nghiên cứu về hình thái bên ngoài của hạt phấn trưởng thành được gọi là phiến học.

Trong các hạt phấn hoa thụ phấn côn trùng, exine có gai cũng như được bao phủ bởi một lớp dính màu vàng và nhớt, gọi là phấn hoa. Pollenkit được tạo thành từ lipid và carotenoids. Ở những nơi nhất định, exine mỏng hoặc vắng mặt. Các khu vực có thể có dày đặc hoặc lắng đọng của Callose. Chúng được gọi là lỗ chân lông mầm (nếu tròn) hoặc rãnh mầm (nếu kéo dài). Các hạt phấn hoa thường là tricolpate (có ba lỗ chân lông) trong dicots và monocolpate (với một luống mầm đơn) trong monocots.

Khả năng phấn hoa:

Đó là thời kỳ mà hạt phấn hoa giữ được khả năng nảy mầm. Khả năng sống của phấn hoa là rất ít trong hoa được thụ phấn trong điều kiện nụ. Đó là 30 phút trong gạo và lúa mì. Ở những người khác, thời gian tồn tại là rất lâu, thậm chí vài tháng ở một số thành viên của họ rosaceae, leguminosae và solanaceae. Tuy nhiên, nó phụ thuộc vào điều kiện môi trường của nhiệt độ và độ ẩm. Có thể lưu trữ hạt phấn trong nhiều năm trong nitơ lỏng (- 196 ° C) trong các ngân hàng phấn hoa để sử dụng sau này trong các chương trình nhân giống cây trồng.

Dị ứng phấn hoa:

Các hạt phấn hoa được sản xuất với số lượng lớn, đặc biệt là trong các loài vô trùng. Chúng trôi nổi trong không khí và đi vào đường hô hấp. Một số cá nhân bị dị ứng với chúng, gây ra các rối loạn hô hấp như viêm mũi, hen suyễn và viêm phế quản dị ứng phế quản. (Hay Fever) Người đóng góp chính cho dị ứng phấn hoa là Carrot Grass, Parthenium.

Nó xâm nhập vào Ấn Độ dưới dạng chất gây ô nhiễm với lúa mì nhập khẩu nhưng đã lan rộng ra khắp mọi miền đất nước. Chenopodium, Amaranthus, Sorghum, Ricinus, Prosopis, Cynodon là những nguồn gây dị ứng phấn hoa phổ biến khác. Vì các cây khác nhau tạo ra hạt phấn hoa trong các mùa khác nhau, nên có thể quét các hạt phấn của khí quyển và phản ứng dị ứng được xác định chính xác cho các cây đặc biệt.

Sản phẩm phấn hoa:

Các hạt phấn hoa, đặc biệt là những hạt được thu thập bởi Ong đang được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như chữa bệnh tự nhiên, mỹ phẩm và làm thực phẩm bổ sung. Các hạt phấn hoa được cho là giàu chất dinh dưỡng (Protein 7-26%, carbohydrate 24, 48%, chất béo 0, 9 - 14, 5%). Chúng được dùng dưới dạng viên xi-rô để cải thiện sức khỏe, tăng cường hiệu suất của các vận động viên và ngựa đua.

(d) Cấu trúc và sự phát triển của giao tử đực (Microgametogenesis; Hình 2.9):

Phát triển tiền thụ phấn:

Hạt phấn hoặc microspore là tế bào đầu tiên của giao tử đực và đại diện cho giao tử đực chưa trưởng thành. Sự phát triển của giao tử đực là sớm phát triển, nghĩa là nó bắt đầu bên trong túi microsporangium hoặc phấn hoa. Khi lần đầu tiên hình thành hạt microspore hoặc hạt phấn trẻ có một hạt nhân được đặt ở trung tâm được nhúng trong tế bào chất dày đặc được bao phủ bởi màng plasma. Nó phát triển kích thước với dòng chất dinh dưỡng. Vacuoles phát triển và mang lại sự tăng trưởng nhanh chóng của hạt phấn hoa.

Các không bào đẩy hạt nhân hạt phấn sang một bên gần tường. Protoplast sau đó phân chia theo nguyên phân để tạo thành hai tế bào không đồng đều, tế bào sinh sản nhỏ và tế bào sinh dưỡng hoặc ống lớn. Một lớp callose phát triển xung quanh tế bào thế hệ ngăn cách tế bào với thành hạt phấn hoa. Sau đó, callose tan biến và tế bào thế hệ trần trụi nằm tự do trong tế bào chất của tế bào ống.

Tế bào ống có một tế bào chất không bào rất giàu dự trữ thực phẩm (tinh bột, protein, chất béo với hầu hết các axit béo không bão hòa) và các bào quan của tế bào. Hạt nhân của nó trở nên lớn và không đều. Tế bào thế hệ có dạng trục chính hình cầu với đường viền với tế bào chất dày đặc mỏng bao quanh một nhân nổi bật.

Ở một số loài, tế bào thế hệ phân chia thành hai giao tử đực không di động trước khi mất bao phấn và giải phóng các hạt phấn hoa. Do đó, tại thời điểm thụ phấn, hạt phấn là 2 tế bào (tế bào ống + tế bào sinh sản, được tìm thấy trong hơn 60% thực vật có hoa, chủ yếu là dicots) hoặc 3 tế bào (tế bào ống + hai giao tử đực).

Phát triển sau thụ phấn:

Trên nhụy, hạt phấn tương thích sẽ hấp thụ nước và chất dinh dưỡng từ sự tiết ra thông qua lỗ chân lông của nó. Các ống hoặc tế bào thực vật mở rộng. Nó đi ra khỏi hạt phấn thông qua một trong những lỗ chân lông hoặc mầm mầm để tạo thành ống phấn hoa. Các ống phấn hoa được bao phủ bởi in-tine.

Nó được báo cáo bởi một nhà toán học người Ý Amici (1824) ở Portulaca. Nó tiết ra pectinase và các enzyme thủy phân khác để tạo ra một lối đi cho nó theo kiểu nếu cái sau là rắn. Các ống phấn hấp thụ dinh dưỡng từ các tế bào của phong cách cho sự phát triển của nó.

Các hạt nhân ống xuống đến đầu của ống phấn hoa. Các tế bào thế hệ (hoặc sản phẩm của nó) cũng đi vào nó. Nó sẽ sớm phân chia thành hai giao tử đực không di động nếu nó chưa được phân chia. Mỗi giao tử đực có dạng hình cầu cho hình cầu. Nó có một nhân lớn được bao quanh bởi một lớp tế bào chất mỏng. Mỗi giao tử đực được coi là một tế bào. Nhân ống có thể thoái hóa hoàn toàn.

Các ống phấn hoa là tuyến, tiết và hấp thụ. Nó có (i) Vùng tăng trưởng ở đỉnh (khối nắp) với tế bào chất hoạt động dày đặc giàu túi, (ii) Vùng hạt nhân chứa nhân ống và giao tử đực, (iii) Vùng tiêm chủng giàu tế bào chất không bào giữa tế bào chất hoạt động và không hoạt động. của phích cắm để phân tách tế bào chất không hoạt động cũ.

Ống phấn hoa không chỉ mang giao tử đực mà còn tiết ra hormone và hấp thụ thức ăn từ kiểu dáng. Một hạt phấn với ống phấn mang giao tử đực đại diện cho giao tử đực trưởng thành. Đó là 3 tế bào (một tế bào ống + 2 giao tử đực) và cấu trúc 3 nhân được hình thành bởi hai phân bào.