Back to chapter

35.3:

מבנה הזרע וההתפתחות המוקדמת של הספורופיט

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Seed Structure and Early Development of the Sporophyte

Languages

Share

זרעים מתפתחים מפרחים מופרים. ופן ספציפי, זרעים מתפתחים מביציות שנמצאות בשחלה של הפרח, דרך תהליך הנקרא הפריה כפולה. במהלך תהליך זה, זרע אחד מפרה את הביצית וזרע אחד מפרה את שני הגרעינים הקוטביים, וכתוצאה מכך עובר ספורופיט ואנדוספרם חנות של חומרי מזון.בעובר הספורופיט יש קבוצה כפולה של כרומוזומים, קבוצה אחת מכל אחד מההורים, שנוצרה על ידי הפריה של ביצית הפלואידית על ידי זרע הפלואיד. העובר מורכב מרקמת מבשר לגבעולים ושורשים, כמו גם עלים עובריים אחד או יותר המכונים פסיגים. העובר מוקף בשמורת מזון בצורת אנדוספרם פסיגים, או שניהם, והוא סגור בתוך כיסוי זרע מגן ליצירת זרע.צמחים מסווגים בדרך כלל כחד-פסיגים או דו-פסיגים תלוי במספר פסיגים בזרעיהם. בדרך כלל, בזרעי חד-פסיגים יש פסיג גדול אחד הנקראת הממגנית. במהלך הנביטה, הממגנית סופגת חומרי מזון אנזימטיים משוחררים מהאנדוספרם ומעבירה אותם לעובר המתפתח.זרעי דו-פסיגים, לעומת זאת, יש שני פסיגים בשרניים. זרעי דו-פסיגים בוגרים רבים חסרי אנדוספרם ושומרים חומרי מזון בפסיגים. עם זאת, בחלק מהדו-פסיגים יש זרעים עם אנדוספרם המאגר חומרי מזון, בדומה לרוב חד-פסיגים.הציר העוברי של זרעי חד-פסיגים ודו-פסיגים מורכב מהנצרון, השורשון ופסיגים. כל המבנים הללו משתתפים בהנבטת הזרעים ובהתפתחות מוקדמת של השתיל, או ספורופיט. במהלך הנביטה, כיסוי הזרע נפרץ ומפנה את מקומו לשורשון, האיבר הראשון של הספורופיט הצעיר.בתגובה לאור האור הפסיגים נפרדים, הפסיג מתיישר והאפי-פסיג מתרחבים ויוצרים את העלים האמיתיים הראשונים שלהם. ככל שמאגרי המזון מתרוקנים הפסיגים קמלים. בסופו של דבר העלים החדשים מתרחבים ומתחילים לסנתז את המזון שלהם באמצעות פוטוסינתזה.

35.3:

מבנה הזרע וההתפתחות המוקדמת של הספורופיט

Seed structures are composed of a protective seed coat surrounding a plant embryo, and a food store for the developing embryo. The embryo contains the precursor tissues for leaves, stem, and roots. The endosperm and cotyledons—seed leaves—act as the food reserves for the growing embryo.

The embryo contains a double set of chromosomes, one set from each parent. Fertilization of the haploid egg by the haploid sperm gives rise to the zygote, which develops into the embryo. 
The endosperm is a feature common to most flowering plants, and it is created during the process of double fertilization. Here, two sperm enter into each ovule. One sperm fertilizes the egg; the other fertilizes the central cell, producing the endosperm. Conifers and other gymnosperms do not undergo double fertilization, and therefore do not have a true endosperm.
Seed structure differs between monocots and dicots, two types of flowering plants.

Monocots, such as corn, have a single large cotyledon called the scutellum, which directly connects to the embryo vascular tissues. The endosperm acts as the food reserve. During germination, the scutellum absorbs enzymatically-released food materials and transports them to the developing embryo.

The monocot embryo is surrounded by two protective sheaths. The first, the coleoptile, covers the young shoot. The second, the coleorhiza, encases the young root. Both structures facilitate soil penetration after germination.

Dicot seeds may be endospermic or non-endospermic. In endospermic dicots, such as tomatoes, the food reserves are present in the endosperm. During germination, the cotyledons absorb the enzymatically-released food material from the endosperm and transport it to the growing embryo.

Suggested Reading

Moïse, Jaimie A., Shuyou Han, Loreta Gudynaitę-Savitch, Douglas A. Johnson, and Brian L. A. Miki. 2005. “Seed Coats: Structure, Development, Composition, and Biotechnology.” In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant 41 (5): 620–44. [Source]

Souza, Francisco H. Dübbern De, and Júlio Marcos-Filho. 2001. “The Seed Coat as a Modulator of Seed-Environment Relationships in Fabaceae.” Revista Brasileira De Botânica 24 (4): 365–75. [Source]