Prilikom odabira sadnog materijala u opisu za određenu biljnu sortu, mnogi ljetni stanovnici spominju različite metode oprašivanja ili samooprašivanja. To su pojmovi koje smo svi učili u školi na časovima botanike. Ali ne sjećaju se mnogi već šta oni znače. Osvježimo pamćenje i prisjetimo se vrsta oprašivanja kod biljaka i njihovog biološkog značaja. A ujedno ćemo saznati zašto neke od naših biljaka posađenih na selu ili na prozorskoj dasci ne donose plod.
Generativni organ viših biljaka
Cvijet je modificirani izdanak na kojem se formiraju spore i gamete. Više biljke (kritosjemenjače) imaju složeno raspoređene cvjetove s mnogo prilagodbi na različite vrste oprašivanja. Cvijet, raznovrstan u detaljima, kombinuje procese seksualne i aseksualne reprodukcije. Glavne komponente cvijeta su njegovi reproduktivni dijelovi - muški androcijum (prašnici) i ženski ginecej (tučak sa jajnikom, stilom i stigmom). Cvjetovi mogu biti dvospolni (postoje i tučak i prašnici) iistospolne (postoji ili tučak ili prašnici). Ostali dijelovi cvijeta su veoma raznoliki i imaju specifične funkcije.
Sastanak prašnika i tučka
Oprašivanje je proces prenošenja polena sa prašnika na stigmu tučka. Bez toga je nemoguće razmnožavanje biljaka, formiranje plodova i sjemena. U procesu evolucijskog razvoja, biljke su razvile nekoliko načina da izvedu ovaj prijenos koristeći biotičke i abiotičke faktore prirode. U ekologiji se razlikuju dvije vrste oprašivanja:
- Prenos polena sa jednog cveta na tučak drugog. Ovaj proces se naziva unakrsno oprašivanje ili ksenogamija. Izvodi se kroz biotičke (insekti, ptice, slepi miševi) i abiotičke (vetar, voda) faktore.
- Autogamija (samooprašivanje). Ovo je prijenos polena na stigmu s jednog cvijeta. Autogamija nije tako česta u divljim oblicima.
Ovo su vrste oprašivanja koje se mogu mijenjati između nekih biljaka.
Uslovi samooprašivanja
Ali obavezan uslov za provođenje samooprašivanja je biseksualnost cvijeta. Slučajno samooprašivanje cvijeća nije neuobičajeno. Ali to se može dogoditi samo kada su polenovo zrno i tučak fiziološki kompatibilni. U mnogim biljkama polen ne klija u polenovu cijev, što je ograničavajući faktor za biljke koje se međusobno oprašuju. Postoji dosta faktora koji doprinose slučajnoj autogamiji. Redovno samooprašivanje biljaka (na primjer, grašak, pasulj) može imati gravitacijski mehanizam. U ovom slučaju, polenpada na stigmu pod dejstvom gravitacije. U drugim slučajevima, samooprašivanje se javlja kao kontaktna autogamija - prašnik je u kontaktu sa stigmom tučka. Nosioci polena u sredini cvijeta mogu biti kapljice rose i mali insekti (tripsi) koji žive u cvijetu. Kod nekih biljaka proces se odvija u pupoljku i potpuno eliminira mogućnost unakrsnog oprašivanja.
Opcionalno samooprašivanje
Osoba ove vrste autogamije je prisustvo nestabilnih uslova koji ne favorizuju unakrsno oprašivanje. Ova vrsta samooprašivanja nalazi se u žitaricama, rosici i perjanici. Kod ovih biljaka, u suši ili na niskim temperaturama, formiraju se jednopolni cvjetovi, a po toplom i vlažnom vremenu - dvospolni. Unakrsno oprašivanje ovih biljaka vrši se uz pomoć vjetra, a u uslovima teškoća u provedbi takvog oprašivanja biološki je preporučljivo pribjeći samooprašivanju.
Evoluciona vrijednost
Samooprašivanje u evolucijskom smislu ima negativno značenje. U skladu sa savremenim konceptima, evolucija zahteva slobodno ukrštanje, koje se obezbeđuje unakrsnom oprašivanjem. To je ono što povećava raznolikost alela (stepen ekspresije gena) u populacijama. A samooprašivanje, naprotiv, dovodi do homozigotnosti (uniformiteta) alela. Ali pod određenim okolnostima, samooprašivanje može dovesti do izolacije novih oblika, izolacije i fiksacije u populaciji alela koji daju povoljne znakove biljci. Tačno uovo je pozitivan evolucijski značaj izmjene autogamije i ksenogamije.
Samooplodne biljke
Kod ovakvih biljaka prenos polena se češće vrši u neotvorenom pupoljku (npr. u grahu i grašku) ili u periodu neotvorene lisne cijevi (ječam). Grašak, pasulj, ječam, pšenica, zob, paradajz, patlidžan i mnogi drugi smatraju se samooprašivačima poljoprivrednih kultura. Zašto se računaju? Budući da samooprašivanje ne može biti apsolutno, uvijek postoji mogućnost unošenja polena drugih biljaka. Čak i zatvorene pupoljke ponekad izgrizu insekti i nose polen drugih biljaka! Koje su karakteristike samooprašivača? To su svakako biljke sa dvospolnim cvjetovima, velikim pernatim stigmama i puno polena. Osim toga, njihovo cvijeće nema svijetle latice, nektare i ugodan miris.
Samooprašivanje u ljubičicama
U prirodi, ljubičice se unakrsno oprašuju i autogamne. Naše sobne ljubičice su proizvod mukotrpnog rada uzgajivača. Imaju takvu strukturu prašnika i tučka da je unakrsno oprašivanje bez ljudske intervencije gotovo nemoguće. Oprašivanje se događa čak i u neotvorenom pupoljku, a samo strpljivi amater uz pomoć posebnih tehnika može oprašiti ljubičice različitih boja za uzgoj novih sorti. Hvala entuzijastima na raznovrsnosti ovog cvijeća koje ukrašava naše prozorske klupice!
Partenokarpski krastavci
Moderni uzgoj nudi mnoge varijantekrastavci, i samooplodni (partenokarpni) i oprašeni insektima. Ove biljke se uzgajaju posebno za rani uzgoj u staklenicima gdje nema prirodnih oprašivača. Kada kupujete sjeme, morate se zaustaviti na čitanju kvaliteta sorte, jer i samooplodne i unakrsno oprašene sorte imaju svoje prednosti i nedostatke.
Oprašivanje u žitaricama
Zob, raž, pšenica, proso, ječam su predstavnici poljoprivrednih žitarica. Cvjetovi imaju 2 leme, 2 pelikule, tri prašnika i jedan tučak. Samooprašuju se u neotvorenim cvjetovima. Jednom kada se cvijet otvori, unakrsno oprašivanje je praktično nemoguće.
Samooprašivanje u voćkama
Iako većina voćnih sorti ima cvjetove koji sadrže i tučke i prašnike, samooplodnja je isključena u većini. Razlog je vremenski odvojeno sazrijevanje prašnika i tučka. Zato možete povećati prinos, na primjer, trešanja, ako posadite nekoliko stabala u blizini. Ali u umjetno uzgojenim sortama samooprašivanje je dobrodošlo. Primjer su nektarine. Ali nemojte očekivati da ćete iz sjemena uzgojiti produktivnu biljku. U takvim hibridnim oblicima, naredne generacije doživljavaju hibridnu depresiju - smanjenje održivosti i prinosa.
Selekcija i samooprašivanje
Ovaj fenomen se široko koristi u oplemenjivanju biljaka. Znamo da samooplodnja i ukrštanje blisko povezanih organizama vodi tranzicijigena u homozigotno stanje i dovodi do smanjenja vitalnosti i produktivnosti, a potom i do degeneracije. Kontinuirani proces mutacija koje se akumuliraju, od kojih je većina recesivna i nepovoljna, uzrok je ovog ugnjetavanja. Kod biljaka s unakrsnom oprašivanjem, ove mutacije su u heterozigotnom stanju i ne manifestiraju se ni na koji način. Sa samooprašivanjem, vjerovatnoća njihovog prijelaza u homozigot se višestruko povećava, ali ne ostaju u populaciji zbog prirodne eliminacije. Samooprašivanje se u oplemenjivanju koristi kao sredstvo za stvaranje čistih (homozigotnih) linija sa fiksnim osobinama. Unatoč smanjenju produktivnosti, nakon hibridizacije često se pojavljuje fenomen heteroze - snaga hibrida iz sorti sa samooprašivanjem. Ova pojava se zove međulinijska hibridizacija, a u prodavnicama možemo vidjeti upravo takva hibridna sjemena (označena su simbolom F1). U prvoj generaciji, hibridi nadmašuju čiste linije u pogledu prinosa, ali u narednim generacijama, efekat snage hibrida nestaje.
