Характеристика генеративних органів рослин.

Квітка — репродуктивний орган покритонасінних рослин, що складається з укороченого стебла (квіткова вісь), на якому роз­ташовані покрив квітки (оцвітина), тичинки і маточка. Маточка може складатися з одного чи декількох плодолистків. У двостатевій квітці здійсню­ється мікро- і мегаспорогенез, мікро- і мегагаметогенез, запилення, запліднення і розвиток зародка. Завершується онтогенез квітки утворенням плоду з насінням.

Частини квітки, їхні функції та морфологічна характеристика:

Квіткова вісь називається квітколожем. Квітколоже, розростаючись, набуває різної форми: пласкої, увігнутої, опуклої, ко­нусоподібної, напівкулястої тощо. Унизу воно переходить у квітконіжку, що з'єднує квітку зі стеблом чи квітконосом. Квітки без квітконіжки називають сидячими. У багатьох рослин (наприклад, представників родини зонтичні) на квітконіжці є маленькі листочки (приквітки). Частини квітки прийнято поділяти на стерильні — оцвітину (чашолистки і пелюстки) — і фертильні — репродуктивні (тичинки і маточки). Чашолистки, пелюстки, тичинки і маточки можуть прикріплюватися до квітколожа колами чи за спіраллю.

Покрив квітки — оцвітина — може складатися із чашечки і віночка. Чашечка утворює зовнішнє коло оцвітини, її листочки невеликих розмірів, зазвичай зеленого кольору. Розрізняють роздільно- і зрослолисту чашечку. Вона виконує функцію захисту внутрішніх частин квітки до розкриття бутона, іноді бере участь у формуванні плоду. У макових опадає при розпусканні квітки, хоча в більшості представників квіткових рослин — зберігається і під час цвітіння. Чашечку називають правильною, якщо всі чашолистки рівні і мають однакову форму, і неправильною, якщо чашолистки відрізняються за формою і розмірами -

Віночок — внутрішня частина оцвітини, відрізняється від чашечки яскравим забарвленням і більшими розмірами. Розрізняють роздільно- і зрослопелюсткові віночки. Симетрія квітки пов'язана з віночком. Квітки бувають: актиноморфні (мал. 1, 1), якщо через квітку можна провести кілька чи багато осей симетрії; зигоморфні, якщо можна провести одну вісь симетрії, та асиметричні. Актиноморфні (правильні) квітки у шипшини, перстачу, жовтцю, горицвіту, півонії, маку; зигоморфні (неправильні) — у чебрецю, шавлії, наперстянки, м'яти, очанки, ранника, астрагалу тощо; асиметричні — у валеріани і канн.

Оцвітина може бути подвійна (сформовані чашечка і віночок) і проста (не диференційована на чашечку і віночок). Є проста віночкоподібна (має яскраве забарвлення) — тюльпан, конвалія, пролісок, лілія; проста чашечкоподібна (зеленого кольору) — буряк, коноплі, кропива. Існують квітки, що не мають оцвітини, їх називають голими (ясен, осока, верба). У деяких квіток оцвітина у вигляді щетинок (очерет) чи волосків (пухівка). Вважається, що редукція оцвітини пов'язана з пристосуванням до вітрозапилення.

 

За особливостями форми віночка квітки ділять на трубчасті (серединні квітки соняшника, календули, усі квітки цмину, пижма), язичкові (крайові квітки календули, ехінацеї), несправжньоязичкові (крайові квітки соняшника, ромашки), лійкоподібні (крайові квітки волошки синьої) тощо. Забарвлення віночка зумовлене пігментами поліфенольної природи — антоціаном (рожевий, фіолетовий, синій, малиновий, червоний), каротиноїдом (жовтий, оранжевий), антофеїном (коричневий).

Андроцей — сукупність тичинок квітки. Тичинка — частина квітки, яка складається з тичинкової нитки і пиляка. За допомогою тичинкової нитки тичинка прикріплена до квітколожа чи інших частин квітки. За відсутності тичинкової нитки пиляки називають сидячими. Найчастіше пиляки бувають чотиригніздими, двогніздими (орхідні, магнолієві), одногніздими і рідко тригніздими. Пиляк має дві половинки (теки), у кожній є два гнізда, чи камери (пилкові мішки), де формується пилок. Пилкове зерно виникає з мікроспори (мікроспора ще всередині проростає і дає чоловічий гаметофіт — пилкове зерно). Пилок часто має вигляд дрібненьких крупинок. Іноді вони мають повітряні мішки чи склеєні по чотири або пилок кожного пиляка з'єднаний у суцільну пилкову масу.

Гінецей — сукупність плодолистків однієї квітки, що утворюють одну чи кілька маточок. Буває монокарпним (складений одним плодолистиком — у вишні, сливи, персика), апокарпним (якщо складається з декількох плодолистків, не зрослих між собою, — у магнолії, ананаса, суниць, малини), ценокарпним (зі зрослих між собою плодолистків — у маку, тюльпана, яблуні).

Маточка — жіноча частина квітки, складена одним чи кількома плодолистками. Маточка розчленована на зав'язь, стовпчик і приймочку.

Зав'язь — нижня частина маточки, в якій містяться насінні зачатки. Залежно від положення зав'язі розрізняють такі її типи (мал. 2): верхню (1), коли частини квітки розташовані під нею (виноград, вишня, слива); напівнижню (2), коли частини квітки зростаються зі стінками зав'язі до половини (бузина); нижню (3), коли частини квітки розташовуються над зав'яззю (яблуня, пролісок, опунція).

Квітки, які мають тичинки і маточки, називають двостатевими. Квітки лише з тичинками або з маточками — одностатевими. Рослини, в яких на одному екземплярі є тичинкові і маточкові квітки, називають однодомними (кукурудза, ліщина, береза, дуб), а ті, в яких тичинкові і маточкові квітки розміщені на різних екземплярах, — дводомними (коноплі, верба, тополя). Рослини із двостатевими і одностатевими квітками на одному екземплярі називають полігамними (кінський каштан, календула, диня).

Суцвіття

Суцвіття — група квіток, розташованих на рослині в певному порядку.

Усю різноманітність суцвіть (мал. 3) поділяють на дві основні категорії: невизначені, чи моноподіальні (ботричні, бокоцвіті) і визначені, чи симподіальні (цимозні, верхоцвіті).

Моноподіальні (ботричні) суцвіття формуються внаслідок невизначеного росту центральної осі, а квітки розвиваються у висхідній послідовності. Такі суцвіття бувають простими, коли їхні квітки кріпляться безпосередньо до осі суцвіття, і складними, коли до осі кріпляться прості суцвіття.

Найголовніші форми простих (ботричних) суцвіть:

китиця— на видовженій головній осі суцвіття розміщені на деякій відстані одна від одної (на квітконіжках) окремі квітки (черемха, гіацинт);

колос— на видовженій головній осі суцвіття — сидячі квітки, що не мають квітконіжок (подорожник, вербена);

початок — колос із потовщеною м'ясистою віссю, густо вкритою квітками (рогіз, кукурудза, арум); початок здебільшого має покривало, утворене широким верхівковим листком;

сережка – суцвіття, що відрізняються від колоса і китиці звислою віссю (верба, береза);

щиток)— китиця, в якої нижні квітконіжки довші за верхні і всі квітки розміщені на одному рівні (груша);

зонтик— головна вісь суцвіття така вкорочена, що здається, ніби квітконіжки всіх квіток виходять з одного місця; майже однакової довжини квітконіжки утворюють промені зонтика (цибуля, вишня); в основі променів зонтика часом формується кільце приквітків, що утворюють обгортку;

головка — суцвіття з укороченою віссю та з тісно скупченими сидячими або майже сидячими квітками (конюшина);

кошик— головна вісь суцвіття вкорочена і розширена у вигляді кошика, на якому розміщені квітки (соняшник).

Складні ботричні суцвіття:

складний колос — на видовженій головній осі суцвіття розміщені не окремі квітки, а прості колоси (колоски), наприклад у злаків (пшениця, жито);

волоть — складне суцвіття, бічні гілки якого замість окремих квіток несуть прості або розгалужені китиці (овес, просо, бузок);

складний зонтик складається з простих зонтиків; відрізняється від простого тим, що кожна його бічна гілочка закінчується не окремою квіткою, а утворює зонтик, який зазвичай називають збнтичком (морква, петрушка);

складний щиток — щиток, в якого замість квіток є маленькі суцвіття — щитки (горобина).

До симподіальних (цимозних) належать суцвіття, в яких перша верхівкова квітка завершує головну вісь і далі суцвіття розвивається за рахунок бічних осей першого, потім — другого тощо порядків:

завійка — однобічна китиця або однобічний колос, які до розпускання квіток і на початку цвітіння закручені спірально, верхівкою всередину (незабудка, живокіст);

звивина — бічні одноквіткові осі суцвіття відходять послідовно у два протилежні боки (гладіолус, гравілат);

дихазій, або розвинене суцвіття, — суцвіття, в якому вісь кожного порядку дає дві протилежні гілки; головна вісь завершується квіткою (гвоздикові);

плейохазій, або несправжній зонтик, — суцвіття, в якого кожна з багатьох осей під кінцевою квіткою утворює гілки, що її переростають (молочай).

Плід

Плід — це зріла зав'язь, що містить насіння — зрілі насінні зачатки. Стінка зав'язі перетворюються в оплодень, а насінні зачатки — у насіння. Оплодень захищає насіння від висихання. Справжній плід розвивається тільки з зав'язі маточки. Плід, що утворюється з чашолистків, пелюсток квітколожа, називають несправжнім. Так, плоди яблуні складаються переважно із розрослого м'ясистого квітколожа, тільки серцевина яблука походить із зав'язі. Справжні і несправжні плоди ділять на прості плоди (вишня, фінік), що утворюються з однієї квітки з однією маточкою, і супліддя, що утворюються внаслідок зрощення плодів багатьох квіток (суцвіть) (ананас). Зрілі насінини прикріплюються до оплодня в тих місцях, де в зав'язі була плацента, або вільно лежать у порожнині плоду. Максимальна кількість насінин у плоді дорівнює кількості насінних зачатків у зав'язі, але зазвичай менше, адже не всі насінні зачатки досягають зрілості.

Зовнішня структура плоду — оплодень, чи перикарпій, — стінка плоду, що оточує насіння і утворюється з видозмінених стінок зав'язі, іноді з чашечки і квітколожа.

У перикарпії виділяють зовнішній, середній і внутрішній шари. Зовнішню частину складає екзокарпій. Вишня має тонку блискучу шкірочку, плоди цитрусових — жовтогарячий залозистий шар. Середній шар — мезокарпій. У вишні — їстівний мезокарпій, а в цитрусових мезокарпій — білуватий пухкий шар. Внутрішня частина перикарпію — ендокарпій — середоплодень. У вишень — тверда кісточка, утворена склереїдами, у цитрусових — основна маса плоду. Соковиті плоди мають частіше м'ясистий мезокарпій, рідше — ендокарпій.

Загальноприйнятої класифікації плодів поки немає. Численні класифікації враховують зовнішнє розмаїття плодів, консистенцію оплодня (сухі й соковиті), число насінин; розкривні чи нерозкривні плоди під час дозрівання, їх еволюційний розвиток.

За еволюційно-морфологічною чи морфогенетичною класифікацією плоди поділяють на: апокарпні, монокарпні, ценокарпні і псевдомонокарпні.

Апокарпні плоди формуються з апокарпних квіток. Кожній окремо сидячій маточці у вільному плоді відповідає вільний плодик. Апокарпні плоди характерні для квіток з верхньою зав'яззю. З апокарпія розвиваються соковиті і сухі багатолистянки (жовтецеві: купальниця, калюжниця, жовтець, лимонник), багато горішок (горицвіт, перстачі), соковиті — багато кістянка (малина, ожини), суничина (тип соковитого багато горішка з розрослим квітколожем), цинародій (тип соковитого багатогорішка з розрослим гіпантієм — шипшина).

Монокарпії формуються з монокарпного гінецею з верхньою зав'яззю. Основні типи: біб, однолистянка (сокирки). Соковиті боби, що не розкриваються, у софори японської. Однокістянка — однонасінний монокарпій, ендокарпій (кісточка) якого склерифікований. Мезокарпій може бути соковитим (персик, абрикос, вишня) чи сухим шкірястим (мигдаль).

Одногорішок — однонасінний нерозкривний монокарпій (родовик, приворотень, парило).

Ценокарпний плід розвивається з ценокарпних гінецеїв, в основі — складна маточка. Ценокарпії можуть бути багато- чи одногнізді. Також можуть утворюватися із квіток з верхньою і нижньою зав'яззю.

Сухі ценокарпні плоди бувають розкривні, нерозкривні, такі, що розпадаються подовжньо (схізокарпїї) і поперечно (членисті).

Морфологічні типи: ягода, коробочка, стручок, вислоплід-ник, а також листянка (лимонник), яблуко, гарбузина, цинародій (шипшина), кістянка тощо. За морфологічною класифікацією плоди також поділяють на соковиті (мал. 44) і сухі.

Ягода — соковитий багатонасінний плід (виноград, томати, чорниця, журавлина); перикарпій нерозкривний, у м'якоть перикарпію занурене насіння, рідше — 1 насінина (барбарис). Близькі до ягоди гарбузина і гесперидій. Гарбузина — багатонасінний плід з твердою шкіркою, м'ясистим середнім (за рахунок розростання плаценти) і соковитим внутрішнім шарами (гарбуз, кавун, диня); у гесперидія (помаранчі) залозистий екзокарпій, губчастий мезокарпій і соковитий ендокарпій.

Яблуко — зовнішня частина оплодня соковита, м'ясиста; внутрішня — перетинчаста чи хрящувата (яблуня, груша, горобина, глід).

Помаранча — оплодень товстошкірий, зовні залозистий, усередині волокнистий, ендокарпій м'ясистий (апельсин, лимон).

Кістянка — усередині дерев'яниста тверда кісточка, за якою є соковитий м'ясистий шар, а зовні щільний шар (слива, вишня, черешня, черемха).

Супліддя — зрослі між собою плоди чи сукупність плодів одного суцвіття — ананас, шовковиця, маклюра, буряк.

До сухих плодів (мал. 4) належать:

коробочка — багатонасінний плід, сухий, розкривний (фіалкові, макові, гвоздикові, дзвоникові), утворений різною кількістю плодолистиків;

стручок, або стручечок (мал. 4, 5), — двогніздий, здебільшого багатонасінний плід; він розкривається двома стулками, між якими лишається плівчаста перегородка з насінням (плоди хрестоцвітих);

листянка— сухий багатонасінний (рідше одно- чи двонасінний) плід, що розкривається переважно по черевній стороні (купальниця, півонія);

біб— рідше одногніздий, зазвичай багатонасінний плід, що розкривається двома стулками або рідше не розкривається (плоди бобу). Утворений одним плодолистиком, відрізняється від листянки тим, що розкривається одночасно за черевним швом й уздовж спинки (робінія, або акація біла);

крилатка — по краях оплодня утворюється тонка плівка у вигляді крила (клен);

сім'янка— нерозкривний плід (череда, айстра);

зернівка — однонасінний плід, що не розкривається, з тонким оплоднем, який тісно прилягає до шкірки (злаки). Зернівка пшениці є не насінням, а плодом

горішок — зі шкірястим чи дерев'янистим оплоднем (гірчаки, гречка);

горіх — з дерев'янистим оплоднем, однонасінний (ліщина, волоський горіх).