Ao escolher o material de plantio na descrição de uma determinada variedade de planta, muitos residentes de verão mencionam vários métodos de polinização ou autopolinização. Esses são conceitos que todos nós estudamos na escola nas aulas de botânica. Mas muitos já não se lembram do que eles significam. Vamos refrescar a memória e relembrar os tipos de polinização nas plantas e seu significado biológico. E, ao mesmo tempo, descobriremos por que algumas de nossas plantas plantadas no campo ou no peitoril da janela não dão frutos.
Órgão gerador de plantas superiores
Uma flor é um broto modificado onde se formam esporos e gametas. As plantas superiores (angiospermas) têm flores dispostas de forma complexa com muitas adaptações a vários tipos de polinização. A flor, diversa em detalhes, combina os processos de reprodução sexuada e assexuada. Os principais componentes de uma flor são suas partes reprodutivas - o androceu masculino (estames) e o gineceu feminino (pistilo com ovário, estilete e estigma). As flores podem ser bissexuais (há pistilo e estames) edo mesmo sexo (existe um pistilo ou estames). As outras partes da flor são muito variadas e têm funções específicas.
Encontro de estames e pistilo
A polinização é o processo de transferência do pólen dos estames para o estigma do pistilo. Sem isso, a reprodução das plantas, a formação de frutos e sementes é impossível. No processo de desenvolvimento evolutivo, as plantas desenvolveram diversas formas de realizar essa transferência utilizando fatores bióticos e abióticos da natureza. Na ecologia, distinguem-se dois tipos de polinização:
- A transferência de pólen de uma flor para o pistilo de outra. Esse processo é chamado de polinização cruzada, ou xenogamia. É realizado através de fatores bióticos (insetos, pássaros, morcegos) e abióticos (vento, água).
- Autogamia (autopolinização). Esta é a transferência de pólen no estigma de uma flor. A autogamia não é tão comum nas formas selvagens.
Estes são tipos de polinização que podem alternar entre algumas plantas.
Condições de autopolinização
Mas uma condição obrigatória para a implementação da autopolinização é a bissexualidade da flor. A autopolinização acidental de flores não é incomum. Mas só pode ocorrer quando o grão de pólen e o pilão são fisiologicamente compatíveis. Em muitas plantas, o pólen não germina no tubo polínico, o que é um fator limitante para plantas de polinização cruzada. Existem alguns fatores que contribuem para a autogamia aleatória. A autopolinização regular de plantas (por exemplo, ervilhas, feijões) pode ter um mecanismo gravitacional. Neste caso, o pólencai sobre o estigma sob a ação da gravidade. Em outros casos, a autopolinização ocorre como autogamia de contato - o estame está em contato com o estigma do pistilo. Os portadores de pólen no meio da flor podem ser gotas de orvalho e pequenos insetos (tripes) que vivem na flor. Em algumas plantas, o processo ocorre na raiz e elimina completamente a possibilidade de polinização cruzada.
Autopolinização opcional
Uma característica desse tipo de autogamia é a presença de condições instáveis que não favorecem a polinização cruzada. Este tipo de autopolinização é encontrado em cereais, sundew e capim-pena. Nessas plantas, na seca ou em baixas temperaturas, formam-se flores unissexuais e em clima quente e úmido - bissexuais. A polinização cruzada dessas plantas é realizada com a ajuda do vento e, em condições de dificuldade na implementação dessa polinização, é biologicamente aconselhável recorrer à autopolinização.
Valor evolutivo
Auto-polinização em termos evolutivos tem um significado negativo. De acordo com os conceitos modernos, a evolução requer cruzamento livre, que é fornecido pela polinização cruzada. É isso que aumenta a diversidade de alelos (o grau de expressão de um gene) nas populações. E a autopolinização, ao contrário, leva à homozigosidade (uniformidade) dos alelos. Mas sob certas circunstâncias, a autopolinização pode levar ao isolamento de novas formas, isolamento e fixação na população de alelos que dão sinais favoráveis à planta. Exatamente emeste é o significado evolutivo positivo da alternância de autogamia e xenogamia.
Plantas autopolinizadoras
Em tais plantas, a transferência de pólen é mais frequentemente realizada em um botão fechado (por exemplo, em feijões e ervilhas) ou no período de um tubo de folha fechado (cevada). Ervilhas, feijões, cevada, trigo, aveia, tomate, berinjela e muitos outros são considerados autopolinizadores de culturas agrícolas. Por que eles contam? Como a autopolinização não pode ser absoluta, há sempre a possibilidade de introduzir pólen de outras plantas. Mesmo os botões fechados às vezes são roídos por insetos e carregam pólen de outras plantas! Quais são as características dos autopolinizadores? Estas são definitivamente plantas com flores bissexuais, grandes estigmas de penas e muito pólen. Além disso, suas flores não possuem pétalas brilhantes, nectários e um cheiro agradável.
Autopolinização em violetas
Na natureza, as violetas são polinizadas de forma cruzada e autógamas. Nossas violetas de interior são o produto do trabalho meticuloso dos criadores. Eles têm uma estrutura de estames e pistilos que a polinização cruzada sem intervenção humana é quase impossível. A polinização ocorre mesmo em um botão fechado, e apenas um amador paciente com a ajuda de técnicas especiais pode polinizar violetas de cores diferentes para criar novas variedades. Obrigado aos entusiastas pela variedade dessas flores que decoram nossos peitoris!
Pepinos Partenocárpicos
A criação moderna oferece muitas variedadespepinos, ambos autopolinizados (partenocárpicos) e polinizados por insetos. Essas plantas são criadas especificamente para cultivo precoce em estufas onde não há polinizadores naturais. Ao comprar sementes, você precisa parar para ler as qualidades da variedade, pois tanto as variedades autopolinizadas quanto as polinizadas cruzadas têm suas vantagens e desvantagens.
Polinização em cereais
Aveia, centeio, trigo, milheto, cevada são representantes dos cereais agrícolas. As flores têm 2 lemas, 2 películas, três estames e um pistilo. Eles se autopolinizam em flores fechadas. Uma vez que a flor esteja aberta, a polinização cruzada é virtualmente impossível.
Autopolinização em árvores frutíferas
Embora a maioria das variedades de frutas tenha flores que contêm pistilos e estames, a autofertilização é excluída na maioria. A razão é a maturação dos estames e pistilo separados no tempo. É por isso que você pode aumentar o rendimento, por exemplo, cerejas, plantando várias árvores nas proximidades. Mas em variedades criadas artificialmente, a autopolinização é bem-vinda. Um exemplo são as nectarinas. Mas não espere cultivar uma planta produtiva a partir de uma semente. Em tais formas híbridas, as gerações subsequentes experimentam depressão híbrida - uma diminuição na viabilidade e rendimento.
Seleção e autopolinização
Este fenômeno é amplamente utilizado no melhoramento de plantas. Sabemos que a autofecundação e o cruzamento de organismos intimamente relacionados levam à transiçãogenes em um estado homozigoto e leva a uma diminuição na viabilidade e produtividade e, posteriormente, à degeneração. O processo contínuo de mutações que se acumulam, a maioria recessivas e desfavoráveis, é a causa dessa opressão. Em plantas com polinização cruzada, essas mutações estão em estado heterozigoto e não se manifestam de forma alguma. Com a autopolinização, a probabilidade de sua transição para um homozigoto aumenta muitas vezes, mas eles não permanecem na população devido à eliminação natural. A autopolinização na reprodução é usada como uma ferramenta para a criação de linhagens puras (homozigotas) com características fixas. Apesar da diminuição da produtividade, após a hibridização, o fenômeno da heterose aparece com frequência - a força dos híbridos de variedades com autopolinização. Esse fenômeno é chamado de hibridização entre linhas e, nas lojas, podemos ver exatamente essas sementes híbridas (elas são marcadas com o símbolo F1). Na primeira geração, os híbridos superam as linhas puras em termos de rendimento, mas nas gerações subsequentes, o efeito da força dos híbridos desaparece.
