Kwiat

Kwiat (flos)

o  Skrócony pęd zbudowany z listków służących do rozmnażania płciowego

o  Kwiaty rozwijają się z pączków kwiatowych na łodydze

o  Skład kwiatu:

§   Działki kielicha (kielich)

§   Płatki korony (korona)

§   Pręciki (pręcikowie)

§   Słupki (słupkowie)

o  Budowę kwiatu można przedstawić za pomocą wzoru lun narysu:

§   Wzór:

·   K – kwiat;  C- kielich; A – pręcikowie; G – słupkowie

·   Liczby u podstawy liter - liczba elementów składowych

·   Nawiasy – zrastanie się części kwiatowych

·   Kreska pod słupkiem – słupek górny

·   Kreska nad słupkowiem – słupek dolny

·   Gwiazdka – kwiat promienisty

·   Strzałka – kwiat grzbiecisty

·   Przykłady:

o  *K₂₊₂C₄A₂₊₂G(2) Brassicaceae – krzyżowane

o  ↓K₂[C₍₅₎A₂₊₂]G(2) Lamiaceae – jasnowate

o  *P₃₊₃A₃₊₃G(3) Liliaceae - liliowate

§   Narys kwiatu (diagram) – geometryczne przedstawienie budowy kwiatu w przekroju poprzecznym

o  Części kwiatu są osadzone na dnie kwiatowym , które jest rozszerzone i stanowi zakończenie pędu – szypułka kwiatowa

o  Układ elementów na dnie kwiatowym:

§   Spiralny – nieokreślona liczba listków kwiatowych

§   Okółkowy – z określoną liczbą listków w każdym kółku. Liczba wyznacza krotność kwiatów

o  Okwiat:

§   Okwiat podwójny = kielich + korona

§   Okwiat pojedynczy perianthium – brak zróżnicowania na kielich o koronę

§   Kwiat nagi – brak okwiatu

o  Płciowość:

§   Obupłciowe = pręciki + słupki

§   Jednopłciowe (rozdzielnopłciowe):

·   Pręciki lub słupki

·   Rośliny 1 – pienne = słupki na jednym i tym samym pniu

·   Rośliny 2 – pienne = słupki na dwóch pniach tego samego gatunku.

Morfologia kwiatów:

o  Kielich calyx:

§   Składa się z listków bezogonowych (zwykle zielonych) – działki sepala

§   Kształty kielicha:

·   Wolnodziałkowy – działki głęboko wcięte (wolne)

·   Zrosłodziałkowe – działki są zrośnięte do 2/3 – szczyty działek mają zwykle ząbki, a zrosła częśc wykształca się w rurkę

§   Rodzaje kielicha:

·   Dzwonkowaty

·   Beczułkowaty

·   Dwuwargowy itp.

§   Kielich jest: trwały lub odpada (mak), może ulegać redukcji do puchu pappus

§   Czasami dookoła kielicha jest kieliszek epicalyx tj w R: Ślazowatych Malvaceae

o  Korona corolla:

§   Składa się z barwnych listków okwiatu – płatki pętała

§   Płatki są osadzone na krótkim ogonku – paznokciu , pozostała część jest blaszką

§   U nasady płatków lub na dnie kwiatowym są miodniki nektaria, mające nektar

§   Niekiedy płatki są wykształcone w postaci ostrogi, w której jest nektar (fiołek)

§   Zapach i barwa kwiatu służą do wabienia owadów

§   Zapach pochodzi z olejków lotnych, a zabarwienie od barwników (antocyjany, flawonoidy, karotenoidy)

§   Rodzaje kwiatu:

·   wolnopłatkowe – płatki korony wolne

·   zrosłopłatkowe – płatki korony zrośnięte – szczyty płatków tworzą ząbki lub płatki, a pozostała część korony (gardziel) jest kółkowa, kulistobeczułkowata, języczkowata, rurkowata, lejkowata, wargowa itd.

§   Symetrie korony:

·   Promienista (kwiaty promieniowe)

·   Dwuboczna (kwiaty grzbieciste)

·   Rzadziej asymetryczna

o  Pręcikowie androeceum:

§   Składa się z kilku lub wielu pręcików, mających męskie organy płciowe kwiatów

§   Skład pręcika stamen:

·   Nitka pręcikowa filamentum

·   Pylniki thecae, wykształcone w postaci główki pręcikowej anthera

§    Pręcik → 2 pylniki (woreczki pyłkowe) → 2 komory pyłkowe loculi → ziarna pyłku (pyłek pollen)

§   Pylniki połączone są ze sobą łącznikiem connectivum

§   Pręciki są ze sobą:

·   Wolne

·   Zrośnięte nitkami

·   Zrośnięte pylnikami

§   U roślin zrosłopłatkowych pręciki są przyrośnięte do rurki korony

§   Prętosłup gynostemium – pręciki zrośnięte ze słupkiem

§   Prątniczki staminodia – bezpłodne pręciki niewytwarzające ziaren pyłku.

o  Słupkowie gynaceum:

§   Składa się z jednego lub kilku słupków

§   Słupki zawierają żeńskie organy płciowe kwiatów

§   Powstają przez zrastanie się 1 lub kilku owocolistków (rośliny okrytozalążkowe)

§   Jeśli owocolistki carpellae są wolne, to brak słupka (rośliny nagozalążkowe)

§   Słupek pistillum = znamię + szyjka + zalążnia

§   Znamię stigma może być wielokrotne – liczba zrośniętych owocolistków

§   Szyjka stylus jest krótka lub wydłużona, jest między znamieniem a zalążnią

§   Zalążnia ovarium – dolna rozszerzona część słupka. Może być 1- , kilku – lub wielokomorowa. Zawiera zwykle liczne zalążki ovula

§   Położenie słupka w kwiecie może być cechą diagnostyczną:

·   Słupek górny – wolna zalążnia niezrośnięta z dnem kwiatowym

·   Słupek dolny – zalążnia zrośnięta z dnem kwiatowym, które jest wyraźnie rozszerzone

§   Dno kwiatowe może formować pierścieniowate zgrubienia, otaczające szyjkę słupka lub zalążnię w postaci tarczki discus

§   Zalążki rozwijają się z łożyska placentum na ścianie zalążni

§   Rodzaje łożyska:

·   Ścienne – zalążki wyrastają ze ścian owocolistków

·   Brzeżne – zalążki są przyczepione do brzegów owocolistka

·   Środkowe – zalążki wyrastają z osi środkowej zalążni

§   Rodzaje zalążka:

·   Prosty ovulum orthotropum

·   Odwrócony ovulum antropum

·   Zgięty ovulum campylotropum

§   Zalążek składa się z:

·   Sznureczek funiculus

·   Osadka chalaza

·   Ośrodek zalążkowy nucellus

·   Woreczek zalążkowy saculus embryonalis

·   Osłonka zewnętrzna integumentum externum

·   Osłonka wewnętrzna integumentum internum

·   Okienko micropyle.

Kwiatostan inflorescentia

o  Szypuła - łodyga stanowi oś główną kwiatostanu

o  Podsadek – listki u podstawy kwiatostanów

o  Przysadek – listki u podstawy kwiatów

o  Szyszki strobili – kwiatostan drzew iglastych

o  Trzpień - oś szyszki, jego nasada pozbawiona łusek - trzonek

o  Szyszkojagoda – zmięśniała szyszka, przypominająca jagodę (jałowiec)

o  Kwiatostany roślin okrytonasiennych:

§   Groniaste

§   Wierzchotkowate

o  Kwiatostany groniaste:

§   Grono racemus – kwiaty są zaopatrzone w długie szypułki i zakwitają od dołu ku górze

§   Wiecha panicula – grono złożone, pojedyncze pędy są jeszcze raz groniasto rozgałęzione

§   Kłos spica – kwiaty skupione na wydłużonej osi kwiatostanowej. Są siedzące lub na bardzo krótkich szypułkach. Odmiany:

·   Kotka, bazia amentum – kwiaty jednopłciowe. Oś kwiatostanu jest wiotka i zwisa ku dołowi

·   Kłos złożony – zbudowany z kilku kłosków; kłosek spicula może być 1 lub wielokwiatowy

§   Kolba spadix – oś kwiatostanowa jest zmięśniała i zgrubiała

§   Baldachogrono corymbus (podbaldach) - kwiatostan, poszczególne szypułki kwiatowe wyrastające z różnych wysokości osi kwiatostanowej dorastają do jednego poziomu

§   Baldach umbella – wszystkie szypułki kwiatowe wyrastają na tej samej wysokości na łodydze i są jednakowo długie.

§   Baldach złożony – w miejsce pojedynczych kwiatów wyrastają krótkie szypułki z kwiatami – baldaszki umbellulae. W tych kwiatostanach podsadki u podstawy baldachów to pokrywy, a u podstawy baldaszków – pokrywki

§   Główka capitulum – oś kwiatostanowa nieco podłużnie zgrubiała i skrócona. Kwiaty są siedzące lub na krótkich szypułkach

§   Koszyczek anthodium – oś kwiatostanowa jest silnie poprzecznie zgrubiała i tworzy szeroki osadnik receptaculum. Szypułki kwiatostanowe są zredukowane, a kwiatostan od spodu otoczony licznymi liśćmi okrywy

o  Kwiatostany wierzchotkowate:

§   Wierzchotka jednoramienna:

·   Sierpik drepanium – oś kwiatostanowa skrócona, kończąca się jednym kwiatem. Poniżej po jednej stronie wyrasta nowy pęd i to powtarza się na każdym pędzie

·   Wachlarzyk rhipidium - oś kwiatostanowa skrócona, kończąca się jednym kwiatem. Pędy boczne poniżej kwiatu szczytowego wyrastają z jednej, a raz z drugiej strony

§   Wierzchotka jednoramienna dichasium - oś kwiatostanowa przestaje wzrastać i kończy się jednym kwiatem. Poniżej naprzeciw siebie wyrastają pędy boczne, przerastające długością oś główną.

§   Wierzchotka dwuramienna pleiochasium – oś kwiatostanowa przestaje wzrastać i kończy się jednym kwiatem. Pod szczytem osi kwiatostanowej wyrastają więcej niż 2 pędy boczne.

Budowa anatomiczna kwiatów:

o  Organ wegetatywny

o  Złożony z różnego rodzaju przekształconych listków, tworzących kielich, koronę, pręciki i słupki

o  Kielich:

§   Działki kielicha i szypułki kwiatowe są zwykle zielone

§   Szypułka i szypuła (u kwiatostanów) mają budowę pierwotną, charakterystyczną dla łodygi. Przebiegają w niej wiązki przewodzące o elementach spiralnych i pierścieniowatych

§   Skórka po obu stornach śródliścia:

·   Ściany komórek są faliste, prostościenne, wielokątne lub wydłużone

·   Powierzchnię skórki powleka kutykula

·   W skórce zewnętrznej działki kielicha występują włoski i aparaty szparkowe, rzadziej w skórce wewnętrznej

§   Śródliście:

·   Zbudowane z miękiszu gąbczastego, mającego przestwory międzykomórkowe

·   Niekiedy rozwija się w nim po obu stronach miękisz palisadowy, mający w środku miękisz gąbczasty (budowa izolateralna)

§   Miękisz:

·   W nim są: chloroplasty, kryształy szczawianu wapnia, komórki śluzowe i olejnikowe, zbiorniki wydzielnicze i inne.

§   Wiązki przewodzące zamknięte, otoczone pochwą miękiszową i przebiegające w nerwach kielicha. Wiązkom może towarzyszyć tkanka wzmacniająca (włókna, twardziczki)

o  Korona:

§   Płatki korony pokrywa skórka, w której są barwniki (flawony, antocyjany) lub chromoplasty. Komórki skórki są prążkowane

§   Skórka wewnętrzna płatków bywa wykształcona w postaci brodawek

§   Śródliście ma komórki okrągłe lub owalne, luźno ułożone, z dużymi przestworami międzykomórkowymi o charakterze gąbczastym

§   W komórkach miękiszu są leukoplasty, ziarna skrobi, kryształy szczawianu wapnia, komórki olejkowe i układy wydzielnicze (miodniki)

§   Wiązki przewodzące mają elementy spiralne

o  Słupek:

§   Komórki skórki pokrywające zalążnię są drobne, wieloboczne. Z komórek skórki znamienia wyrastają wydłużone brodawki. Pozostałe części składają się z komórek miękiszowych, luźno ułożonych

§   Woreczek zalążkowy – powstaje w centralnej części zalążka z komórki macierzystej, powstałej z archesporu żeńskiego

§   Komórka macierzysta wytwarza drogą podziału redukcyjnego 4 komórki haploidalne (tetrada), z których 3 zamierają, a 1 rozrasta się i tworzy 1 – jądrowy woreczek zalążkowy. W dalszym rozwoju jądro dzieli się 3 – krotnie, dając 8 jąder potomnych ułożonych po 4 na jego biegunach. Przy dalszym dojrzewaniu woreczka z obu biegunów od jego środkowej części przesuwają się po 1 jądra biegunowe, które łącząc się ze sobą tworzą diploidalne jądro wtórne (bielmowe)

§   W ten sposób w dojrzałym woreczku zalążkowym jest 7 jąder lub komórek obłonionych:

·   Po stronie okienka komórka jajkowa + 2 synergidy = aparat jajowy

·   Po drugiej stronie 3 antypody

·   W części środkowej woreczka jest jądro wtórne.

o  Pręciki:

§   Rozwijają się ze stożka wzrostu kwiatowego

§   Pręcik → 2 pylniki (woreczki pyłkowe) → 2 komory pyłkowe loculi → ziarna pyłku (pyłek pollen)

§   Pylniki połączone są ze sobą łącznikiem connectivum, w którym przebiega wiązka przewodząca

§   Skórka pylników:

·   Powierzchnię pylnika pokrywa cienkościenna skórka, której komórki szczytowe przekształcają się w podłużne brodawki

·   Pod skórką jest warstwa włóknista – endotecjum, która przy dojrzewaniu spełni funkcję mechanizmu służącego do otwierania pylników

§   W komorach pyłkowych jest warstwa tapetowa tapetum złożona z komórek bogatych w substancje odżywcze (białko, tłuszcz)

§   Główną część pylnika wypełnia tkanka natury miękiszowej

§   Ziarna pyłku powstają z tkanki pramacierzystej (archespor męski), będący w centralnej części młodego pylnika. Wyodrębnione z niego komórki macierzyste ulegają 2 – krotnemu podziałowi, w którym I jest redukcyjny. Powstają po 4 komórki haploidalne (tetrada), przekształcające się w ziarna pyłku

§   Ziarno pyłku składa się z:

·   Warstwy zewnętrznej – egzyny exina:

o  Ujścia pori – przez nie wydostaje się łagiewka pyłkowa

·   Warstwy wewnętrznej – intyny intyna

§   U roślin okrytonasiennych przy dojrzewaniu pyłku jądro dzieli się na 2 jądra potomne:

·    Generatywne – większe, dzieli się i wytwarza 2 komórki plemnikowe

·    Wegetatywne – mniejsze, bierze udział w rozwoju łagiewki

§   Palinologia – nauka badająca budowę ziaren pyłku.

Zapylenie i zapłodnienie

Zapylenie:

o  Przeniesienie ziaren pyłku na znamię słupka → zapłodnienie

o  Najkorzystniejsze dla roślin jest zapłodnienie krzyżowe – obcym pyłkiem. Do tego służą elementy chroniące przed samopylnością tj. m.in.:

§   Rozdzielenie płci

§   Dichogamia – nierównomierne dojrzewanie pręcików i słupków:

·   Przedprątność protandria – pręciki dojrzewają wcześniej

·   Przedsłupność protogynia – słupki dojrzewają wcześniej

§   Heterostylia (różnosłupkowość) – 2 lub 3 typy kwiatów różnią się długością szyjki słupka

o  Przeniesienie ziaren pyłku na znamię słupka może odbywać się przez:

§   Owady (rośliny owadopylne)

§   Wiatr (rośliny wiatropylne)

§   Wodę i inne czynniki

o  U roślin okrytonasiennych występuje proces podwójnego zapłodnienia

o  Podwójne zapłodnienie:

§   Kiełkowanie ziarna pyłku na znamieniu słupka →z intyny wyrasta łagiewka pyłkowa→ ujście łagiewki →znamię słupka →szyjka →zalążnia → zalążek

§   Łagiewka ma kształt kanalika, w którym przesuwa się najpierw komórka wegetatywna, a za nią komórka generatywna , która dzieli się na 2 komórki plemnikowe

§   Komórka wegetatywna reguluje wzrost łagiewki, po czym zamiera

§   Do woreczka zalążkowego przenikają 2 komórki plemnikowe

§   1 komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową i daje początek zarodkowi nasienia

§   2 komórka plemnikowa łączy się z jądrem wtórnym woreczka zalążkowego i daje początek bielmu nasienia

§   Zjawisko apomiksji – zarodek tworzy się bez zapłodnienia

§   Po zapłodnieniu zalążek przekształca się w nasienie, a zalążnia otaczająca zalążki przemienia się w owoc. Synergidy i antypody po zapłodnieniu zanikają.