عند اختيار مادة الزراعة في الوصف الخاص بصنف نباتي معين ، يجد العديد من المقيمين في الصيف ذكرًا لطرق مختلفة للتلقيح أو التلقيح الذاتي. هذه مفاهيم درسناها جميعًا في المدرسة في دروس علم النبات. لكن لا يتذكر الكثير بالفعل ما يقصدونه. دعونا ننعش ذاكرتنا ونتذكر أنواع التلقيح في النباتات وأهميتها البيولوجية. وفي نفس الوقت سنكتشف لماذا بعض نباتاتنا المزروعة في الريف أو على حافة النافذة لا تؤتي ثمارها.
العضو التوليدي للنباتات العليا
الزهرة هي لقطة معدلة حيث تتشكل الأبواغ والأمشاج. تحتوي النباتات العليا (كاسيات البذور) على أزهار معقدة مع العديد من التعديلات على أنواع مختلفة من التلقيح. الزهرة ، المتنوعة في التفاصيل ، تجمع بين عمليات التكاثر الجنسي واللاجنسي. المكونات الرئيسية للزهرة هي أجزائها الإنجابية - ذكور الأندريسيوم (الأسدية) والأنثى جينوسيوم (المدقة مع المبيض والأسلوب ووصمة العار). يمكن أن تكون الأزهار ثنائية الجنس (هناك مدقة وأسدية) ومن نفس الجنس (إما أن يكون هناك مدقة أو أسدية). الأجزاء الأخرى من الزهرة متنوعة جدًا ولها وظائف محددة.
لقاء الأسدية والمدقة
التلقيح هو عملية نقل حبوب اللقاح من الأسدية إلى وصمة المدقة. بدون هذا ، يكون تكاثر النباتات وتكوين الثمار والبذور أمرًا مستحيلًا. في عملية التطور التطوري ، طورت النباتات عدة طرق لتنفيذ هذا النقل باستخدام عوامل الطبيعة الحيوية وغير الحيوية. في علم البيئة ، يتم تمييز نوعين من التلقيح:
- نقل حبوب اللقاح من زهرة إلى مدقة أخرى. هذه العملية تسمى التلقيح المتبادل ، أو xenogamy. يتم تنفيذه من خلال عوامل حيوية (حشرات ، طيور ، خفافيش) وعوامل غير حيوية (رياح ، ماء).
- Autogamy (التلقيح الذاتي). هذا هو نقل حبوب اللقاح على وصمة العار من زهرة واحدة. الزواج الذاتي ليس شائعًا في الأشكال البرية.
هذه هي أنواع التلقيح التي يمكن أن تتناوب بين بعض النباتات.
شروط التلقيح الذاتي
لكن الشرط الإلزامي لتنفيذ التلقيح الذاتي هو ازدواجية الزهرة. التلقيح الذاتي العرضي للزهور ليس من غير المألوف. ولكن يمكن أن يحدث فقط عندما تكون حبوب اللقاح والمدقة متوافقة من الناحية الفسيولوجية. في العديد من النباتات ، لا ينبت حبوب اللقاح في أنبوب حبوب اللقاح ، وهو عامل مقيد للنباتات الملقحة. هناك عدد غير قليل من العوامل التي تساهم في الزواج الذاتي العشوائي. يمكن أن يكون للتلقيح الذاتي المنتظم للنباتات (على سبيل المثال ، البازلاء والفاصوليا) آلية جاذبية. في هذه الحالة ، حبوب اللقاحيقع على وصمة العار تحت تأثير الجاذبية. في حالات أخرى ، يحدث التلقيح الذاتي كزواج ذاتي للتلامس - السداة على اتصال مع وصمة المدقة. يمكن أن تكون ناقلات حبوب اللقاح في منتصف الزهرة عبارة عن قطرات ندى وحشرات صغيرة (تريبس) تعيش في الزهرة. في بعض النباتات ، تحدث العملية في مهدها وتقضي تمامًا على إمكانية التلقيح المتبادل.
التلقيح الذاتي الاختياري
ميزة هذا النوع من الزواج الذاتي هي وجود ظروف غير مستقرة لا تفضل التلقيح المتبادل. يوجد هذا النوع من التلقيح الذاتي في الحبوب ، الندية ، وعشب الريش. في هذه النباتات ، في الجفاف أو في درجات حرارة منخفضة ، تتشكل أزهار أحادية الجنس ، وفي الطقس الدافئ والرطب - ثنائيي الجنس. يتم إجراء التلقيح المتبادل لهذه النباتات بمساعدة الرياح ، وفي ظروف صعوبة تنفيذ مثل هذا التلقيح ، يُنصح بيولوجيًا باللجوء إلى التلقيح الذاتي.
قيمة تطورية
التلقيح الذاتي من الناحية التطورية له معنى سلبي. وفقًا للمفاهيم الحديثة ، يتطلب التطور عبورًا مجانيًا ، والذي يتم توفيره عن طريق التلقيح المتبادل. هذا هو الذي يزيد من تنوع الأليلات (درجة التعبير عن الجين) في السكان. والتلقيح الذاتي ، على العكس من ذلك ، يؤدي إلى تماثل الزيجوت (توحيد) الأليلات. ولكن في ظل ظروف معينة ، يمكن أن يؤدي التلقيح الذاتي إلى عزل الأشكال الجديدة والعزلة والتثبيت في مجموعة الأليلات التي تعطي إشارات مواتية للنبات. بالضبط فيهذه هي الأهمية التطورية الإيجابية لتناوب الزواج الذاتي و xenogamy.
نباتات ذاتية التلقيح
في مثل هذه النباتات ، غالبًا ما يتم نقل حبوب اللقاح في برعم غير مفتوح (على سبيل المثال ، في الفول والبازلاء) أو في فترة أنبوب أوراق غير مفتوح (الشعير). تعتبر البازلاء والفول والشعير والقمح والشوفان والطماطم والباذنجان وغيرها الكثير من الملقحات الذاتية من المحاصيل الزراعية. لماذا يحسبون؟ نظرًا لأن التلقيح الذاتي لا يمكن أن يكون مطلقًا ، فهناك دائمًا إمكانية إدخال حبوب اللقاح من النباتات الأخرى. حتى البراعم المغلقة تقضم أحيانًا الحشرات وتحمل حبوب اللقاح من النباتات الأخرى! ما هي خصائص الملقحات الذاتية؟ هذه بالتأكيد نباتات ذات أزهار ثنائية الجنس ، ووصمات ريشية كبيرة والكثير من حبوب اللقاح. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي أزهارهم على بتلات زاهية ورحيق ورائحة لطيفة.
التلقيح الذاتي في البنفسج
في الطبيعة ، البنفسج هو تلقيح متبادل وزواج ذاتي. زهور البنفسج لدينا هي نتاج عمل مرهق من قبل المربين. لديهم مثل هذا الهيكل من الأسدية والمدقة أن التلقيح المتبادل دون تدخل بشري يكاد يكون مستحيلاً. يحدث التلقيح حتى في برعم غير مفتوح ، ويمكن فقط لهواة المريض بمساعدة تقنيات خاصة تلقيح البنفسج بألوان مختلفة لتوليد أصناف جديدة. بفضل المتحمسين لتنوع هذه الزهور التي تزين عتبات النوافذ!
الخيار البارثينوكاربوني
تقدم التربية الحديثة العديد من الأصنافالخيار ، التلقيح الذاتي (parthenocarpic) والتلقيح بواسطة الحشرات. يتم تربية هذه النباتات خصيصًا للزراعة المبكرة في البيوت البلاستيكية حيث لا توجد ملقحات طبيعية. عند شراء البذور ، عليك التوقف عن قراءة صفات الصنف ، لأن كل من الأصناف ذاتية التلقيح والتلقيح الخلقي لها مزاياها وعيوبها.
التلقيح في الحبوب
الشوفان والجاودار والقمح والدخن والشعير هم ممثلو الحبوب الزراعية. تحتوي الأزهار على لمة 2 و 2 حبيبات و 3 أسدية ومدقة واحدة. يقومون بالتلقيح الذاتي في أزهار غير مفتوحة. بمجرد أن تفتح الزهرة ، يصبح التلقيح المتبادل شبه مستحيل.
التلقيح الذاتي في أشجار الفاكهة
على الرغم من أن معظم أنواع الفاكهة تحتوي على أزهار تحتوي على كل من المدقات والأسدية ، إلا أن الإخصاب الذاتي مستبعد في معظمها. والسبب هو النضج المفصولة زمنياً للأسدية والمدقة. هذا هو السبب في أنه يمكنك زيادة الغلة ، على سبيل المثال الكرز ، عن طريق زراعة العديد من الأشجار في مكان قريب. ولكن في الأصناف التي يتم تربيتها صناعياً ، فإن التلقيح الذاتي مرحب به. مثال على ذلك هو النكتارين. لكن لا تتوقع أن تنمو نبتة منتجة من البذرة. في مثل هذه الأشكال الهجينة ، تعاني الأجيال اللاحقة من الاكتئاب الهجين - انخفاض في الجدوى والعائد.
الاختيار والتلقيح الذاتي
تستخدم هذه الظاهرة على نطاق واسع في تربية النباتات. نحن نعلم أن الإخصاب الذاتي وعبور الكائنات الحية وثيقة الصلة يؤدي إلى الانتقالإلى حالة متماثلة اللواقح ويؤدي إلى انخفاض في الجدوى والإنتاجية ، وبالتالي إلى انحطاط. إن العملية المستمرة للطفرات التي تتراكم ، ومعظمها متنحية وغير مواتية ، هي سبب هذا الاضطهاد. في النباتات ذات التلقيح المتبادل ، تكون هذه الطفرات في حالة متغايرة الزيجوت ولا تظهر بأي شكل من الأشكال. مع التلقيح الذاتي ، يزداد احتمال انتقالهم إلى متماثل الزيجوت عدة مرات ، لكنهم لا يبقون في السكان بسبب القضاء الطبيعي. يستخدم التلقيح الذاتي في التربية كأداة لإنشاء سلالات نقية (متماثلة اللواقح) ذات سمات ثابتة. على الرغم من انخفاض الإنتاجية ، بعد التهجين ، غالبًا ما تظهر ظاهرة التباين - قوة الهجينة من الأصناف ذات التلقيح الذاتي. تسمى هذه الظاهرة التهجين الداخلي ، وفي المتاجر يمكننا رؤية مثل هذه البذور المهجنة (تم تمييزها برمز F1). في الجيل الأول ، تفوقت الهجينة على الخطوط النقية من حيث العائد ، ولكن في الأجيال اللاحقة ، يختفي تأثير قوة الهجينة.
