запилення рослин
Перенесення пилку з пиляків на рильце маточки називається запиленням. Розрізняють два типи запилення: перехресне і самозапилення. При самозапилення рильце приймає пилок того ж квітки або іншого, але тієї ж особини. Можливо запилення в закритих, нераспустившихся квітках (горох). При перехресному запиленні переноситься пилок від різних особин. Це основний тип запилення квіткових рослин (яблуня, верба, огірок і ін.).
У вітрозапилюваних рослин квітки голі або мають непоказні, слабо розвинені оцвітини. Вони позбавлені нектарників і запаху, пилку утворюють багато, вона легка, суха, дрібна, рильця довгі, з великою поверхнею для уловлювання пилку (жито, кукурудза).
Пристосування до запилення комахами проявляються в яскравому забарвленню віночка, наявності нектарників, запаху (кульбаба, суниця). Їжею для комах є нектар і пилок. Забарвлення і запах служать для залучення запилювачів. Іноді квітки мають запах, характерним для самок комах того ж виду. Це привертає до них самців, які і здійснюють запилення. Еволюція квіткових рослин і їх запилювачів йшла паралельно. Це так звана сполучена еволюція.
Перехресне запилення забезпечує обмін генами, підтримує високу гетерозиготність популяцій, дає матеріал для природного відбору і зберігає саме витривала потомство - носіїв найсприятливішого поєднання генів.
Штучне запилення виробляє людина для підвищення врожаю або отримання нових сортів рослин. При цьому для нанесення пилку на рильце маточки використовують різні способи. Так, у кукурудзи, яка має одностатеві квіти, пилок збирають. струшуючи верхівкові волоті чоловічих квіток у паперові воронки. Потім зібраної пилком посипають виступаючі на верхівці качана довгі рильця жіночих квіток.
При штучному запиленні соняшнику стебла двох сусідніх рослин нахиляють так, щоб можна було притиснути квітучу поверхню одного кошика до іншої. Можна переносити пилок, по черзі притискаючи руку в рукавиці з м'якої матерії до квітучих кошиках різних рослин.
Для отримання нових сортів рослин з двостатеві квітками необхідна підготовка до штучного запилення. Перш за все з квіток рослини, обраного в якості материнського, ще в бутоні видаляють пиляки і захищають ці квітки марлевими чи паперовими мішечками від потрапляння пилку. Через 2-3 дні, коли бутони розкриються, наносять на рильця маточки заготовлену пилок іншого сорту чистим сухим акварельного пензликом, м'яким поролоном або шматочком гумки, прикріпленими до дроту.
Подвійне запліднення. Після запилення відбувається процес запліднення, але для цього потрібен ряд умов: пилок повинна не тільки втриматися на рильце, а й прорости через стовпчик, досягти семязачатка і забезпечити злиття чоловічих клітин з жіночими.
Зазвичай на рильце потрапляє безліч пилкових зерен. Вони, як правило, мають шорстку поверхню і утримуються липкою шкіркою рильця. Крім цього, при попаданні сумісної пилку клітини рильця виділяють речовини, що стимулюють її проростання. Починається проростання пилкових зерен з набухання. Потім через спеціальні пори (канали) в зовнішній оболонці пилкового зерна внутрішня випинається в тонку пильцевую трубку, куди переходять вегетативне ядро і спермін. Пилкові трубки всіх сумісних зерен, утримати на рильце маточки, ростуть по стовпчику, прямуючи до семязачатки. Одна з них обганяє в зростанні інші і, досягнувши пилковхід, проникає через нього до зародкового мішка і тут виливає в нього свій вміст.
Один з сперміїв зливається з яйцеклітиною, а інший - із вторинним ядром центральної диплоидной клітини. Вегетативне ядро руйнується ще до проникнення пилкової трубки в зародковий мішок.
При наявності в зав'язі семязачатков в кожному з них відбувається вищеописаний процес подвійного запліднення. Називається він подвійним тому, що зливаються дві чоловічі клітини з двома клітинами жіночого гаметофіту. Подвійне запліднення у квіткових рослин було встановлено українським цитологом і ембріологом рослин С. Г. Навашиним в 1898 р, В подальшому після запліднення в квітці починається розвиток насіння та плоду.
Освіта насіння. Після запліднення всередині зародкового мішка починається швидке мітотичний поділ триплоїдного вторинного ядра. не має періоду спокою. Утворюється велика кількість ядер, потім між ними виникають, перегородки. Ці новоутворені клітини продовжують поділ, заповнюючи всю порожнину зародкового мішка живильної тканиною-ендоспермом, який у одних рослин повністю витрачається під час розвитку зародка (бобові, гарбузові), а в інших-зберігається в зрілому насінні (злаки). Одночасно відбувається розростання зародкового мішка і семяпочки.
Формування зародка починається з поділу зиготи. Після періоду спокою зигота ділиться мітотично на дві клітини. Верхня клітина, прилегла до пилковхід, утворює підвісок, відсуває нижню клітину в глиб ендосперму. Підвісок у одних видів рослин залишається одноклітинним, у інших - ділиться поперечними перегородками і стає багатоклітинних. Нижня клітина розростається в передзародка насіння сферичної форми. Передзародка ділиться на 4.клеткі двома перпендикулярними перегородками, потім кожна з цих клітин ділиться ще на дві.
Спочатку клітини більш-менш однорідні. У міру подальшого поділу відбувається диференціювання клітин на зародковий корінець, зародковий стебло, зародкові листочки (сім'ядолі) і зародкову брунечку, оточену сім'ядолями. До цього часу семяпочка перетворюється в насіння, її покриви і залишки ендосперму утворюють шкірку насінини.
Таким чином, із заплідненої диплоїдної яйцеклітини формується зародок насінини, а з вторинної триплоїдного клітини - поживна тканина - ендосперм, покриви семязачатка перетворюються в покриви насінини, а стінка зав'язі, розростаючись, утворює околоплодник.