Генеративные органы растений: цветок, плод и семя

Цветок — укороченный видоизменённый побег, приспособленный для размножения. Его части: цветоножка, цветоложе, чашечка (чашелистики), венчик (лепестки), тычинки (тычиночная нить и пыльник) и пестик (завязь, столбик, рыльце). Чашечка и венчик вместе образуют двойной околоцветник; если они не различаются, околоцветник простой (тюльпан, лилия). Тычинки и пестик — главные части цветка: в пыльниках созревает пыльца, в завязи — семязачатки.

• В полном цветке есть все части, в неполном какой-то части нет.
• Обоеполый цветок имеет и тычинки, и пестик (яблоня, вишня, тюльпан); раздельнополый бывает либо мужским (только тычинки), либо женским (только пестики).
• Если мужские и женские цветки находятся на одном растении, оно однодомное (кукуруза, огурец, лещина, дуб), если на разных — двудомное (ива, тополь, крапива, конопля).

У многих растений мелкие цветки собраны в соцветия. Так они заметнее для насекомых, вероятность опыления выше, а поскольку цветки распускаются постепенно, цветение длится дольше.

• Простые соцветия: кисть (ландыш, капуста), колос (подорожник), зонтик (вишня, примула), головка (клевер), корзинка (подсолнечник, ромашка), щиток (груша), серёжка (берёза, ива).
• Сложные соцветия: сложный колос (пшеница, ячмень, рожь), сложный зонтик (морковь, укроп), метёлка (овёс, сирень).

Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика.

• При самоопылении пыльца попадает на рыльце того же цветка (пшеница, ячмень, горох).
• При перекрёстном опылении пыльца переносится на цветок другого растения. Насекомоопыляемые цветки крупные и яркие, выделяют нектар и аромат, пыльца у них липкая. Ветроопыляемые цветки мелкие и невзрачные, пыльцы много, она мелкая и сухая, рыльца перистые; многие цветут до распускания листьев (лещина, берёза).
• При искусственном опылении человек сам переносит пыльцу (кукуруза, подсолнечник): это повышает урожай и используется в селекции.

Двойное оплодотворение открыл С. Г. Навашин в 1898 году. Из пыльцевого зерна на рыльце вырастает пыльцевая трубка, которая доставляет в семязачаток два спермия. В зародышевом мешке семязачатка есть яйцеклетка и диплоидная центральная клетка. Один спермий сливается с яйцеклеткой — образуется зигота (2n), из неё развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой — образуется триплоидный (3n) эндосперм, запас питательных веществ для зародыша.

После оплодотворения из семязачатка развивается семя, из завязи — плод; стенка завязи становится околоплодником (перикарпием). Лепестки и тычинки обычно опадают.

Сухие многосемянные плоды при созревании вскрываются, сухие односемянные обычно не вскрываются.

Семя состоит из семенной кожуры, зародыша (зародышевый корешок, стебелёк, почечка и семядоли) и иногда эндосперма. У двудольных (фасоль) запас питательных веществ находится в двух семядолях, эндосперма нет. У однодольных (пшеница) одна семядоля, запас — в эндосперме. Зерновка пшеницы на самом деле плод: околоплодник срастается с семенной кожурой.

Сухие семена дышат очень слабо; при увлажнении дыхание усиливается и выделяется тепло, поэтому семена хранят сухими.

Условия прорастания: вода (семя набухает, активируются ферменты), воздух (кислород для дыхания) и подходящая температура. Семена холодостойких растений (пшеница, ячмень) прорастают при низкой температуре, теплолюбивых (кукуруза, огурец, томат) — при более высокой. Первым появляется зародышевый корешок. У фасоли семядоли выносятся на поверхность почвы, у гороха остаются в почве. Проросток сначала питается запасами семени, а после появления первых зелёных листьев переходит к фотосинтезу и минеральному питанию через корень.

Глубина заделки зависит от размера семян и почвы: мелкие семена (морковь) сеют мелко, крупные (фасоль, кукуруза) глубже; в лёгкой песчаной почве семена заделывают глубже, чем в глинистой.