Строение зародыша фасоли: Зародыш семени — фасоли, пшеницы, листьев, под микроскопом

(вверху) Однодольные (внутренние структуры семян кукурузы со стадиями прорастания). Питательные вещества хранятся в ткани семядолей и эндосперма. Корешок и гипокотиль (область между семядолями и корешком) дают начало корням. Эпикотиль (область над семядолями) дает начало стеблю и листьям и покрыт защитной оболочкой (колеоптилем).(Внизу) Двудольные (внутренние структуры семян бобов со стадиями прорастания). Все питательные вещества сохраняются в увеличенных семядолях. Корешок дает начало корням, гипокотиль — нижнему стеблю, а эпикотиль — листьям и верхнему стеблю.

Подробнее по этой теме

семя: Всхожесть

Покой выполняет по крайней мере три функции: (1) необходимо предотвращать немедленное прорастание, даже при оптимальных обстоятельствах, чтобы избежать воздействия…

В процессе прорастания семян вода поглощается зародышем, что приводит к регидратации и разрастанию клеток. Вскоре после начала поглощения воды или впитывания скорость дыхания увеличивается, и возобновляются различные метаболические процессы, приостановленные или значительно замедленные во время покоя. Эти события связаны со структурными изменениями органелл (мембранных тел, связанных с метаболизмом) в клетках эмбриона.

Прорастание иногда происходит в начале процесса развития; эмбрион мангрового дерева ( Rhizophora ) развивается внутри семяпочки, выталкивая опухший рудиментарный корень через еще прикрепленный цветок.У гороха и кукурузы (кукурузы) семядоли (семенные листья) остаются под землей (например, прорастание гипогеального), в то время как у других видов (бобы, подсолнечник и т. Д.) Гипокотиль (зародышевый стебель) вырастает на несколько дюймов над землей, неся семядоли. на свет, при котором они становятся зелеными и часто листовидными (например, прорастание эпигей).

Покой непродолжителен для некоторых семян, например, некоторых короткоживущих однолетних растений. После распространения и при соответствующих условиях окружающей среды, таких как подходящая температура и доступ к воде и кислороду, семена прорастают, и зародыш возобновляет рост.

Семена многих видов не прорастают сразу после воздействия условий, в целом благоприятных для роста растений, но требуют «нарушения» состояния покоя, что может быть связано с изменением оболочки семян или состоянием самого зародыша. Обычно зародыш не имеет врожденного покоя и будет развиваться после удаления семенной оболочки или ее повреждения, достаточного для проникновения воды.Всхожесть в таких случаях зависит от гниения или истирания семенной оболочки в кишечнике животного или в почве. Ингибиторы прорастания должны либо вымываться водой, либо ткани, содержащие их, должны быть разрушены до прорастания. Механическое ограничение роста зародыша характерно только для видов с толстой жесткой семенной оболочкой. В таком случае прорастание зависит от ослабления покрытия в результате истирания или разложения.

Во многих семенах зародыш не может прорасти даже в подходящих условиях, пока не пройдет определенный период времени.Время может потребоваться для продолжения эмбрионального развития семени или для некоторого необходимого процесса завершения, известного как доработка, природа которого остается неясной.

Семена многих растений, переносящих холодные зимы, не прорастут, если они не переживут период низких температур, обычно несколько выше нуля. В противном случае прорастание не удастся или произойдет с большой задержкой, при этом ранний рост саженца часто бывает ненормальным. (Эта реакция семян на охлаждение имеет параллель с контролем температуры покоя почек.) У некоторых видов прорастанию способствует воздействие света с соответствующей длиной волны. В других случаях свет тормозит прорастание. Для семян некоторых растений прорастанию способствует красный свет и ингибирует свет с большей длиной волны в «дальнем красном» диапазоне спектра. Точное значение этой реакции пока неизвестно, но она может быть средством корректировки времени прорастания в зависимости от времени года или определения глубины семян в почве. Требования к светочувствительности и температуре часто взаимосвязаны, при определенных температурах потребность в освещении полностью отсутствует.

Активный рост зародыша, за исключением набухания в результате набухания, обычно начинается с появления первичного корня, известного как корешок, из семени, хотя у некоторых видов (например, кокосового ореха) появляется побег или перышко. первый. Ранний рост зависит в основном от размножения клеток, но в течение короткого времени начинается деление клеток в корешке и молодом побеге, после чего рост и дальнейшее формирование органов (органогенез) основаны на обычной комбинации увеличения числа клеток и увеличения отдельных клеток. .

До тех пор, пока саженец не станет самодостаточным с точки зрения питания, он будет зависеть от запасов родительского спорофита. У покрытосеменных эти запасы находятся в эндосперме, в остаточных тканях семяпочки или в теле зародыша, обычно в семядолях. Пищевые материалы голосеменных растений содержатся в основном в женском гаметофите. Поскольку запасные материалы частично находятся в нерастворимой форме — в виде зерен крахмала, белковых гранул, липидных капель и т.п. — большая часть раннего метаболизма проростков связана с мобилизацией этих материалов и доставкой или перемещением продуктов в активные области.Резервы вне эмбриона перевариваются ферментами, секретируемыми эмбрионом, а в некоторых случаях также специальными клетками эндосперма.

У некоторых семян (например, клещевины) питательные вещества из запасов поглощаются семядолями, которые позже расширяются на свету и становятся первыми органами, активными в фотосинтезе. Когда запасы хранятся в самих семядолях, эти органы могут сжиматься после прорастания и погибать или вырабатывать хлорофилл и становиться фотосинтезирующими.

Факторы окружающей среды играют важную роль не только в определении ориентации сеянца во время его укоренения, но и в контроле некоторых аспектов его развития.Важна реакция саженца на силу тяжести. Корешок, который обычно врастает в почву, считается положительно геотропным. Молодые побеги, или перышки, считаются отрицательно геотропными, потому что они удаляются от почвы; он поднимается за счет продолжения либо гипокотиля, области между корешком и семядолями, либо эпикотиля, сегмента выше уровня семядолей. Если гипокотиль удлинен, семядоли выносятся из почвы. Если эпикотиль удлиняется, семядоли остаются в почве.

Свет влияет как на ориентацию саженца, так и на его форму. Когда семя прорастает под поверхностью почвы, перышко может выйти изогнутым, таким образом защищая свой тонкий кончик, только для того, чтобы распрямиться на свету (кривизна сохраняется, если побег выходит в темноту). Соответственно, молодые листья перышка у таких растений, как фасоль, не разрастаются и не становятся зелеными, кроме как после воздействия света. Известно, что эти адаптационные реакции регулируются реакциями, в которых участвует светочувствительный пигментный фитохром.У большинства сеянцев побеги проявляют сильное притяжение к свету или положительный фототропизм, что наиболее заметно, когда источник света идет с одного направления. В сочетании с реакцией на гравитацию этот положительный фототропизм максимизирует вероятность того, что надземные части растения попадут в среду, наиболее благоприятную для фотосинтеза.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

Бобовый завод жизненного цикла | LoveToKnow

Процесс прорастания фасоли на репродуктивной стадии цветения — это захватывающий взгляд на циклы растительного царства.Понимание жизненного цикла может помочь вам стать лучшим садовником.

Жизненные циклы и стадии бобового растения

В жизни бобового растения четыре стадии:

• Семя — это капсула, в которой находится новое растение.
• Прорастание — это процесс прорастания детского растения из семенной оболочки.
• Рост листьев начинается, когда у сеянца появляются настоящие наборы взрослых листьев (в отличие от незрелых начальных структур листьев).
• Стадии цветения показывают, что растение полностью созрело и готово к размножению.

Стадия семян фасоли

Бобы дают множество семян, каждое из которых скрыто внутри стручка. По мере созревания стручка на растениях он сохнет и раскалывается на солнце. Семена в конечном итоге выпадут из твердого сухого стручка на землю — или садовники могут удалить их для хранения или посадки позже.

Семена фасоли состоят из двух половинок, называемых семядолями.Каждая семядоля содержит источник пищи для проросшего растения. Новые растения фасоли могут фактически питаться за счет хранящейся в семядолях пищи в течение нескольких дней, если это необходимо, пока не смогут достичь питательных веществ в почве.

Зеленая фасоль, пример

Например, крошечные сплющенные бобы, такие как миниатюрный зеленый горошек, выходят из стручка зеленой фасоли. Это незрелые семена, потому что большинство зеленых или стручковых бобов собирают до того, как они вырастут, хотя итальянские сорта зеленых бобов собирают с более зрелыми семенами.

Стадия прорастания

Прорастание относится к семени, когда оно начинает прорастать. Семена фасоли прорастают или прорастают, когда вода растворяется или когда трещины открывают твердую оболочку вокруг семени или зародыша. Тепло ускоряет процесс. Бобы будут давать крошечный (зародышевый) корень, называемый корешком.

Расщепление оболочки и рост корней

После раскола оболочки из семян фасоли в первую очередь выходят корни. Из семян медленно распускаются корни, стремясь к влаге и питательным веществам.Корни выглядят как белые нити, вырастающие из семян фасоли.

Исправить почву во время прорастания

Как и все овощи, фасоль нуждается в почве, богатой питательными веществами. При создании огорода важно улучшать почву и постоянно пополнять ее запасы питательных веществ. Посадка семян фасоли в хорошую садовую почву с добавлением компоста помогает корням немедленно находить доступные питательные вещества. По мере того, как корни опускаются, они забирают воду и питательные вещества из почвы в сами семена. Постепенно семя получает то, что ему нужно, чтобы перейти на следующую стадию своего жизненного цикла: рост листьев.

Рост листьев

После прорастания семян и роста корней бобовое растение начинает выдвигать единственный стебель. Когда стебель выходит из почвы, появляются два маленьких листочка. Первые листья, которые появляются на фасоли, не похожи на обычные листья фасоли. Они имеют округлую форму и помогают растению быстро превратиться в сильное зрелое растение.

• Эти листья (также называемые семядолями) появляются над землей, а не под поверхностью почвы, что является обычным для других растений, и соединяются с семенами.
• Стебель (гипокотиль) плотно присаживает семена и семядоли в почву.
• Первая пара листьев обеспечивает фотосинтез саженца. Они опадают, как только появляются зрелые листья.

В листьях находятся особые клетки, содержащие хлорофилл, который преобразует солнечный свет в полезную для растений энергию. Поскольку растение получает тепло, влагу, солнечный свет и углекислый газ, оно способно преобразовывать эти элементы в питание для роста и поддержания.Появляются новые листья, и вскоре формируется целое растение.

Цикл цветения

Окончание жизненного цикла фасоли — цветение. Цветы — это репродуктивная часть растения, и растения начинают размножаться, как только они могут это делать. Время, необходимое фасоли для цветения, зависит от типа фасоли, но обычно в течение шести-восьми недель после прорастания вы начнете видеть цветы на фасоли. По мере опыления или удобрения цветов развиваются семенные коробочки.

Бобы цветут и закладывают зрелые семенные коробочки одновременно. Это обычное явление в семействе бобовых растений. Семенные коробочки созревают и собираются людьми в пищу или оставляются на растении для созревания и высыхания на солнце. Из сухих стручков фасоли получаются бобы для хранения или рецептов, либо стручки со временем естественным образом раскалываются и роняют их на землю. Это снова возвращает жизненный цикл фасоли к его исходной точке, семенам, и цикл начинается заново.

Садоводство с бобовыми

Бобовые — отличное дополнение к любому саду, так как эти растения не только производят пищевые культуры, но и фиксируют азот в почве, улучшая ее качество.Добавьте несколько бобов в свой участок и наблюдайте, как волшебство происходит над и под землей.

Ростки фасоли — обзор

18.6.4 Фрукты, овощи и другое сырье

Вспышки сальмонеллеза, связанные с овощным салатом, например ростки фасоли и люцерны, фрукты и непастеризованный фруктовый сок (таблицы 18.6 и 18.7) позволили сосредоточить внимание на методах ведения сельского хозяйства в этих секторах. Salmonella может присутствовать в очень больших количествах в отходах животноводства, особенно если они получены из инфицированных стад или отар (Nicholson et al ., 2000) и могут сохраняться до 41 недели в хранящемся навозе в зависимости от состава навозной жижи и времени года. Аэрация жидких отходов животноводства может значительно снизить уровни Salmonella (Heinonen-Tanski et al ., 1998). Компостирование отходов животноводства позволяет снизить уровень патогенных микробов из-за высоких температур, достигаемых в куче из-за микробной активности. Правильное обращение с кучей путем регулярного переворачивания может позволить производить более безопасные отходы для распределения на сельскохозяйственных угодьях.Даже при отсутствии компостирования хранение жидких отходов в течение длительного времени для стимулирования микробной активности является разумным подходом, который пропагандируется для снижения потенциального бремени патогенов на сельскохозяйственных угодьях (Nicholson et al ., 2000). В исследовании органических продуктов, взятых на фермах, то есть перед сбором урожая, Mukherjee et al . (2004) сообщил, что уровень заражения E. coli в 19 раз выше в продуктах, выращенных на полях, где использовался компост или навоз, возраст которых составлял менее 12 месяцев, по сравнению с культурами, где они хранились более 12 месяцев.

Идзуми и др. . (2008) изучали источники загрязнения во время выращивания и упаковки мандаринового сацума в саде с традиционным управлением в Японии в период с мая по ноябрь 2005 г. Ферма не располагалась вблизи овощеводства или животноводства. Образцы были взяты из сада (почва, опавшие листья, тканевая мульча, сельскохозяйственная вода, раствор пестицидов, химические удобрения, органические удобрения, фрукты) и сарая для упаковки (перчатки, ножницы, корзины для сбора, сортировщики по размеру, фрукты) с ежемесячной периодичностью. где это уместно. Сальмонелла была обнаружена только в одном образце во время обширного исследования, это был раствор пестицидов, приготовленный из воды для сельскохозяйственных нужд. Несколько исследований показали, что растворы пестицидов могут поддерживать выживание и рост Salmonella (Guan et al. ., 2001; Ng et al. ., 2005), и, учитывая использование таких растворов в непосредственном применении к подвергшимся воздействию для употребления в пищу сельскохозяйственных культур, это усиливает необходимость эффективного контроля над такими сельскохозяйственными ресурсами.Наибольшее количество микробов (мезофильных бактерий) было обнаружено в опавших листьях, затем следовали почва, органические удобрения и вода для сельскохозяйственных нужд. Количество микробов на кожуре увеличилось после сбора и сортировки фруктов, хотя не было никаких доказательств загрязнения мякоти.

Недавние вспышки сальмонеллеза, вызванные зараженными перцами / помидорами, высветили потенциальные риски, связанные с очень распространенными товарами (www.fda.gov) (таблица 18.7). Ороско и др. .(2008) сообщили об исследовании воздействия факторов окружающей среды и животных на заражение Salmonella помидоров, выращенных на гидропонике. Во время однолетнего исследования произошло два значительных природных события; В одном случае сток воды попал в теплицы, а в другом случае дикие животные получили доступ к нескольким теплицам. Сальмонелла была обнаружена в большом количестве образцов, включая помидоры, лужи с водой, почву, обувь и фекалии местных диких и сельскохозяйственных животных.Хотя некоторое заражение произошло в томатах до затопления и проникновения животных, большинство изоляций произошло во время и / или после событий (1,8% заражения до затопления, 0% во время затопления, 9,4% после затопления; 3,3% до проникновения животных, 10,4%. во время входа животных, 2,5% после входа). Анализ PFGE показал, что многие изолятов Salmonella из томатов и диких животных идентичны. Помимо этих источников загрязнения, рабочая обувь также считалась важным путем заражения Salmonella в теплицы.

Наводнение может увеличить риск передачи кишечных патогенов на растущие культуры, и, если такие культуры предназначены для минимальной последующей обработки, например, салат, травы и т. Д., Такие риски необходимо оценивать. Конкретные рекомендации по безопасности пищевых продуктов были выпущены для широкой общественности в отношении пищевых продуктов, потенциально затронутых наводнением (FSA, 2008).

Совершенно очевидно, что отходы животноводства не должны применяться на землях, где выращиваются сельскохозяйственные культуры, поскольку это неизбежно приведет к попаданию загрязнителей в пищевую цепь человека.

Поливная вода — еще один возможный источник потенциального загрязнения сельскохозяйственных культур. Хотя источник воды намного труднее контролировать, поскольку он обычно не находится в непосредственном ведении фермера, важно, чтобы известные источники загрязнения не использовались в качестве воды для полива при выращивании сельскохозяйственных культур.

Разнообразные дикие животные, включая птиц, рептилий и грызунов, могут быть переносчиками Salmonella (Ward, 2000), и, хотя с такими вредителями очень трудно бороться в полевых условиях, важно предотвратить их попадание на хранение и переработку. районы выращивания фруктов и овощей.Еще одна практика, которая также может все чаще ассоциироваться со вспышками сальмонеллеза, — это употребление капель; кроме того, может иметь значение возможность интернализации патогенов в плодах. Они уже были подробно описаны (см. Главу 17).

Хотя по-прежнему регистрируются вспышки сальмонеллеза из свежих продуктов, опубликованные исследования очень редко обнаруживают этот организм. Fröder и др. . (2007) обнаружили Salmonella spp. в четырех из 133 (3%) минимально обработанных готовых к употреблению салатов / овощей, продаваемых в розничных магазинах в Сан-Паулу, Бразилия.Загрязненными продуктами были салат, микс салатов (свекла, морковь, салат, капуста, кресс-салат), кресс-салат и цикорий. Sagoo и др. . (2003) не обнаружили Salmonella spp. в любой 25-граммовой пробе ( n = 2943) открытых, подготовленных, готовых к употреблению салатных овощей из предприятий общественного питания и розничных салат-баров в Великобритании. Аналогичным образом, Salmonella не была обнаружена в 3200 образцах готовых к употреблению органических салатов из овощей (Sagoo et al ., 2001). При компиляции обследований по всему ЕС, включающих фрукты, овощи, салаты, зелень и специи (все образцы по 25 г), Salmonella была указана в 0.14% из 7571 выборки (Анон., 2007а).

Большое количество других возможных пищевых и непродовольственных источников Salmonella , уже отмеченных (Раздел 18.3), должно быть четко идентифицировано путем проведения тщательного анализа рисков любого производственного процесса или разработки нового продукта. Таким образом, можно установить соответствующий контроль, чтобы гарантировать, что процесс и продукты являются настолько безопасными, насколько это необходимо. Кроме того, доступны некоторые полезные документы по надлежащей сельскохозяйственной практике, которые предоставляют отличное общее руководство по предотвращению микробиологического загрязнения свежих продуктов (USDA, 1998; NACMCF, 1999a, b; CFA, 2007).

Тонкая структура клеток развивающихся семян фасоли Лимы, связанных с семенами. Высыхание на JSTOR

Тонкая структура клеток развивающихся семядолей и осей зародыша Phaseolus lunatus L.Семена изучали относительно стадии развития семян и способности вырезанных осей зародыша расти и выдерживать высыхание. Были выделены две стадии развития семян: (а) стадия созревания, характеризующаяся более быстрым увеличением сухой массы, чем сырой, что приводит к снижению влажности семян до 60%, и (б) стадия созревания во время семена которых теряли воду без увеличения сухой массы. При содержании воды выше 70% иссеченные оси эмбриона не могли расти. Полный потенциал роста развивается к тому времени, когда семена достигают 55-50% воды.Топоры смогли вырасти до того, как развили способность противостоять иссушению. В клетках самых молодых осей рибосомы имеют тенденцию группироваться в полисомные единицы, которые окружают эндоплазматический ретикулум. По мере созревания клеток полисомы исчезают, а в цитоплазме появляются свободные рибосомы. Митохондрии молодых осей содержат электронно-плотные матрицы и опухшие кристы; по мере созревания митохондриальный матрикс становится оптически пустым, а кристы менее опухшими. Хлоропласты в молодых клетках содержат граны, которые исчезают по мере созревания семян.Подобные изменения происходят и в клетках семядолей. Данные предполагают, что изменения тонкой структуры клеток во время созревания не являются деструктивными изменениями, вызванными чрезмерной потерей воды, но они указывают на физиологические изменения, которые могут быть необходимы для подготовки клеток к устойчивости к высыханию.

Издается Ботаническим обществом Америки непрерывно с 1914 года. Американский журнал ботаники (AJB) является ведущим исследовательским журналом Общества. AJB публикует рецензируемые, инновационные, важные исследования, представляющие интерес для широкой аудитории ученых во всех областях биологии растений (например,g., биоразнообразие, структура, функции, развитие, генетика, эволюция, воспроизводство, систематика), все уровни организации (от молекулярной до экосистемной) и все группы растений и родственные им организмы (цианобактерии, водоросли, грибы и лишайники).

Wiley — глобальный поставщик контента и решений для рабочих процессов с поддержкой контента в областях научных, технических, медицинских и научных исследований; профессиональное развитие; и образование. Наши основные предприятия выпускают научные, технические, медицинские и научные журналы, справочники, книги, услуги баз данных и рекламу; профессиональные книги, продукты по подписке, услуги по сертификации и обучению и онлайн-приложения; образовательный контент и услуги, включая интегрированные онлайн-ресурсы для преподавания и обучения для студентов и аспирантов, а также для учащихся на протяжении всей жизни.Основанная в 1807 году компания John Wiley & Sons, Inc. уже более 200 лет является ценным источником информации и понимания, помогая людям во всем мире удовлетворять свои потребности и воплощать в жизнь их чаяния. Wiley опубликовал работы более 450 лауреатов Нобелевской премии во всех категориях: литература, экономика, физиология и медицина, физика, химия и мир. Wiley поддерживает партнерские отношения со многими ведущими мировыми обществами и ежегодно издает более 1500 рецензируемых журналов и более 1500 новых книг в печатном виде и в Интернете, а также базы данных, основные справочные материалы и лабораторные протоколы по предметам STMS.Благодаря растущему предложению открытого доступа, Wiley стремится к максимально широкому распространению и доступу к публикуемому нами контенту и поддерживает все устойчивые модели доступа. Наша онлайн-платформа, Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com), является одной из самых обширных в мире междисциплинарных коллекций онлайн-ресурсов, охватывающих жизнь, здоровье, социальные и физические науки и гуманитарные науки.

Прорастание — структура растения (BOT315)

Стадии семени монго

Семена монго — это знакомые ростки белой фасоли, которые можно увидеть в магазинах и ресторанах.Они также известны как маш или маш; их таксономическое название — Vigna radiata. Их легко прорастить в классе или дома, и они иллюстрируют этапы прорастания двудольных сеянцев, сокращенно двудольных. Двудольные растения прорастают отдельными листьями на стебле, в отличие от однодольных, как у травы. Монго также являются эпигеальными, то есть сеянцы выходят из своей семенной шелухи и оставляют их под землей.

Поглощение воды

Первый шаг — это замачивание сухих бобов, чтобы они впитали воду, чтобы начать процесс прорастания.Любые всплывающие бобы нежизнеспособны. Если вы замачиваете один день, фасоль набухнет по мере того, как впитается в воду. Бобы мунг более чем в два раза превышают их вес и почти втрое больше. Хотя уровень воды в контейнере не меняется, набухающие бобы занимают большую часть объема.

Прорастание корня

Оболочка семян, называемая семенником, набухает быстрее, чем зародыши проростков внутри. Первый признак прорастания — появление белого кончика корня, называемого корешком.Поскольку для этого процесса роста требуется кислород, во время прорастания бобы сливают, чтобы они могли находиться на воздухе. С каждым днем ​​эти корни становятся длиннее. Если бобы проросли в почве, пока это происходит, над поверхностью ничего не видно.

Осыпание семенной шелухи

Появление корешка начинает расщепление семенника. Затем перышко — первая почка растения — сбрасывает семенник, вырастая из него. Это станет надземной частью прямостоячего взрослого растения, начиная с семядолей — первого набора простых зародышевых листьев.Бобы мунг демонстрируют прорастание эпигеалов, когда семенник остается ниже поверхности почвы. Оперение выталкивается вверх за счет роста корешка, который также дает ростки корневым волоскам для сбора влаги и питательных веществ из почвы.

Настоящие листья развиваются

По мере того, как оперение прорывается через поверхность почвы, семядоли на его конце раскрываются, образуя первые два листа, в результате чего маш является двудольным. Эти зародышевые листья имеют простую овальную форму, не похожую на настоящие листья взрослого растения, которые вырастут позже.Они содержат питательные вещества из исходных семян, чтобы питать развитие первых настоящих листьев.