Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Изучение биологических особенностей семян, сроков и условий их прорастания позволило установить, что крайне медленное прорастание семян некоторых пород зависит не только от механического сопротивления, оказываемого оболочками набуханию и прорастанию семян, но и от других причин.

Застратифицированные и наклюнувшиеся семена бересклета бородавчатого, у которых лопнули все оболочки и в образовавшееся отверстие высунулся эндосперм, не прорастают в течение продолжительного срока, доходящего до нескольких   месяцев.

Клен татарский

Зародыши семян клена татарского и ясеня обыкновенного, освобожденные от всех покровов и помещенные в растильню, начинают зеленеть, но пересаженные в почву быстро погибают.

Семена ясеня обыкновенного, у которых искусственно повреждена оболочка у места выхода корешка зародыша из семе ни, также не прорастают, хотя у некоторых из них   зародыши механически выдавливаются в образовавшееся отверстие.

Медленное прорастание этих семян   можно   объяснить тем, что зародыши их не получили нормального развития для прорастания у технически спелых семян, следовательно, техническая спелость не совпадает с физиологической зрелостью семян.

Обычно говорят, что семена ясеня, помещенные в благоприятные для прорастания условия, долго не прорастают потому, что семена имеют длительный период покоя.

Принятое в практике название этого периода – период покоя — не соответствует его содержанию, так как у семян, находящихся в благоприятных для прорастания условиях, «покой» только кажущийся.

В действительности в это время внутри семян, под неизменившейся на вид оболочкой, происходит процесс
перехода запасных питательных веществ семян из сложной формы соединений (белков и жиров) в усвояемое состояние (в углеводы), и происходит рост самого зародыша.

Следовательно, тот период является не периодом покоя, а периодом подготовки семян к прорастанию – периодом деятельной жизни семян.

Различная продолжительность этого периода объясняется индивидуальными особенностями семян различных пород и происхождением семян.

Наши наблюдения над семенами ясеня обыкновенного северного происхождения показали, что во время подготовки их к прорастанию зародыш растет внутри семян в объеме и весе.

Ранее мы писали: Размножение черенками

У неподготовленных к прорастанию семян зародыш занимает от 1/3 до ½ пустоты в эндосперме семени, а у семян, подготовившихся к прорастанию, он занимает всю пустоту в эндосперме и становится равным длине семени.

Взвешивание высушенных до абсолютно-сухого состояния зародышей у семян, не стратифицированных и у прошедших стратификацию, в течение пяти месяцев показало, что во втором случае вес увеличился на 24%.

У ясеня южного происхождения, вследствие более продолжительного периода вагетации на его родине, срок наступления физиологической зрелости семян приближается к сроку технической спелости их, поэтому семена подготавливаются к прорастанию в более короткий срок.

Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Ясень обыкновенный

А. Я. Толстоплет проращивал в растильне зародыши семян ясеня обыкновенного различного происхождения. Зародыши семян крымского происхождения начали прорастать на 5-6-й день и на 25-й день проросло 95%.

Зародыши семян из Мелитополя дали на 10-й день 57% проросших семян, из Кировоградской области начали прорастать на 8-й день, а на 14-й день имели 82% проросших.

Зародыши семян, собранных в лесостепной зоне, не дали прорастания в тех же условиях, и только после годичного хранения этих семян обнаружилась способность их к прорастанию. Выделенные зародыши начали прорастать только через 20-25 дней.

Рекомендуем прочитать: Стратификация семян

Переход запасных питательных веществ в более простое, усвояемое растением состояние был установлен наблюдением за состоянием питательных веществ как в зародыше, так и в эндосперме при выяснении причин непрорастания семян у следующих пород:

  • бересклета бородавчатого,
  • липы мелколистной и вишни.

Наблюдения проводились как над неподготовленными к прорастанию семенами, так и над семенами, находившимися в стратификации разные сроки,

У спелых семян бересклета бородавчатого, собранных в таком состоянии, когда они уже вышли из коробочки, основными запасными питательными вещества ми в эндосперме и зародыше являются масло и белок.

Но преобладает масло, которое заполняет большую часть полостей клеток в эндосперме в виде эмульсии, а в зародыше в виде капель.

Ещё по теме: Размножение луковицами

Во время подготовки семян к прорастанию изменяется состав питательных веществ в них; внутренним изменениям соответствует появление у семян внешних признаков изменения.

У набухших семян, стратифицировавшихся три месяца, в корешке зародыша появились крахмальные зерна. У наклюнувшихся семян в корешке зародыша количество крахмала увеличилось и появились крахмальные зерна в эндосперме, а количество масла в клетках эндосперма начало уменьшаться.

У семян, уже проросших, у которых корешок высовывается из эндосперма, количество крахмала становится еще больше.

Крахмал появляется во всем эндосперме, особенно в части, прилегающей к корешку, в подсемядольном колене колене и в семядольках зародыша, главным образом у основания их (рис. 9). Количество масла в эндосперме уменьшается, а в частях, удаленных от зародыша, совершенно исчезает (рис. 10).

Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Липа

Аналогичные изменения происходят и в семенах липы (рис. 11).

Появление большого количества крахмальных зерен наблюдается также у начавших прорастать семян вишни, в семенах же не подготовленных к прорастанию, крахмал отсутствует.

У не вполне зрелых семян бересклета бородавчатого, собранных после того как коробочка лопнула, но семя еще не вышло из нее, в запасных питательных веществах и в корешке, кроме масла и белка, имеется некоторое количество крахмальных зерен.

Это же явление наблюдается у семян липы, собранных, когда скорлупа орешка имела зеленовато-серый цвет. Это можно объяснить тем, что еще не все питательные вещества перешли из углеводов в более сложные соединения.

Приведенные данные показывают, что в спелых трудно прорастающих семенах в период подготовки их к прорастанию и во время прорастания питательные вещества переходят из сложных стойких соединений (белков и жира) в более простые.

Идущие непосредственно на питание зародыша (углеводы), причем этот процесс является необходимым условием для прорастания семян.

Физиологами установлено, что во время формирования семян происходят процессы обратные протекающим во время прорастания их.

Проф. Л.А. Иванов наблюдал, что при окончательном созревании многих семян крахмал сменяется жирами и что при прорастании семян жиры сменяются крахмалом.

Набухание семян и внутренние физиологические изменения происходят во время подготовки к прорастанию только в том случае, если семена помещены на продолжительное время в соответствующие условия. Эти то условия и создаются во время подготовки семян к прорастанию.

Хотя исследование свойств семян проведено над небольшим количеством пород, но и этими материалами установлено многообразие видовых особенностей семян древесных пород, что сказывается на их прорастании.

Читайте также: Строение семян

На основании имеющегося материала семена деревьев по типу прорастания можно разделить на пять групп.

К первой группе относятся семена, у которых оболочки препятствуют проникновению воды к зародышу и набуханию семени тем самым задерживают прорастание его.

Сюда относятся семена мена гледичии и акаций белой. Достаточно повредить оболочки этих семян острые предметом или подвергнуть воздействию переменных температур, и они начнут прорастать.

Ко второй группе относятся семена, легко набухающие, но оболочки которых механически препятствуют выходу зародыша из семени.

Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Грецкий орех

К этой группе относятся:

  • орех грецкий,
  • миндаль,
  • фисташка,
  • лох узколистный и др.

Если эти семена продержать некоторое время (срок зависит от того, какой спелости взяты семена) во влажной среде, оболочки их размягчаются, и с прорастают.

К третьей группе относятся семена ясеня обыкновенного и бересклета бородавчатого, оболочки которых не препятствуют набуханию зародыша, но они долго не прорастают из-за медленного процесса подготовки запасных питательных веществ в семени к прорастанию.

Это такие семена, у которых зародыши не достигли физиологической зрелости, а запасные питательные вещества находятся в состоянии, не усвояемом зародышем семени, пробужденным к жизни.

Для подготовки к прорастанию эти семена необходимо поместить на продолжительное время в определенные условия, в которых могут протекать указанные процессы.

Ранее мы писали: Хранение семян

В начале подготовки к прорастанию эти семена должны находиться во влажной среде при повышенной температуре, что необходимо для роста и дозревания зародыши,

К четвертой группе относятся семена, которые долго не прорастают из-за сопротивления, оказываемого оболочками набуханию, и вследствие медленного процесса превращения питательных веществ в ядре семени. К этой группе относятся сухие семена липы.

Чтобы быстрее подготовить к прорастанию семена липы, следует брать их непосредственно после сбора, когда оболочка проницаема для воды, а для перехода питательных веществ в усвояемое состояние помещать в соответствующие условия среды на продолжительное время.

Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Семечковые

К пятой группе относятся семена, оболочки которых не препятствуют набуханию. Продолжительное непрорастание этих семян зависит от изменений питательных веществ и от препятствий, создаваемых оболочками выходу зародыша.

К этой группе относятся семена вишни, сливы, терна, семечковых. Для подготовки этих семян к прорастанию также требуется помещение их на продолжительные сроки в определенные условия среды.

Изменения, происходящие внутри семян во время подготовки к проростанию

Приведенная группировка семян представляет первую попытку классифицировать их по видовым свойствам, поэтому при дальнейшем изучении свойств семян еще большего количества пород эти группировки будут уточняться.

Предложенная классификация семян по их особенностям имеет целью облегчить разработку способов подготовки семян к посеву.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: