Stamen: Mannlig reproduktive organ i blomstrende planter

Les denne artikkelen for å lære om Stamen: den mannlige forplantningsorganet i blomstrende planter!

Stamen er den mannlige reproduktive organ eller mikrosporofyll av en blomst. Den består av to deler, filament og anter. Filament er lang og slank stengel. Det er festet proximally til thalamus, kronblad eller tepal. Distalt bærer det en anther. Anter er bredere knottliknende fruktbar del av stamen. Den består av en eller to anther lobes og følgelig kalles støttere som monothecous eller dithecous.

De to andre lobene er separert i den fremre regionen med en dyp rille, men er festet til hverandre på baksiden av et sterilt parenkymatisk vev som kalles bindemiddel. Connective besitter en vaskulær streng. Kobling er fraværende i monothecous stamen.

(a) Anterstruktur:

Det er en bilobed tetragonal avlang knoblike fruktbar del av stamen. Hver anther lobe inneholder to lange og sylindriske pollen sacs eller microsporangia. Således er en hekketant anter tetrasporangiat mens monotekøs stamen er bisporangiat. Sjelden har en anterlobe bare ett mikrosporangium, for eksempel Wolffia, eller det er bare ett mikrosporangium per anter, f.eks. Arceuthobium. De fire microsporangiaene til en anther ligger på sine fire komere.

De løper parallelt med hverandre. De to mikrosporangiene til en anterlobe er skilt fra hverandre av en grunne spor på utsiden og en stripe av sterilt parenchymat vev internt. Alle mikrosporangiene er dekket på utsiden av en veldefinert vanlig epidermis av anteren.

Cellene i epidermis blir ofte strakt og krympes ved modenhet. Mikrosporangia utvikler hypodermalt i anter fra striper av arkesporiale celler, dvs. utvikling av mikrosporangia er eusporangiate. De archesporialceller deles periklinalt for å danne ytre sub-epidermale parietalceller og indre sporogene celler. Parietalceller deles videre av periklinale vegger for å produsere en 3-5-lagret mikrosporangialvegg bestående av endotelcium, mellomlag og tapetum.

Microsporangium:

Et microsporangium eller fremtidig pollen sac er en sylindrisk sac som ser ut som sirkulær i tverrsnitt. Den består av to deler, yttervegg og sentralt homogent sporogent vev. Microsporangial veggen har fire typer lag epidermis (vanlig anter dekker), endothecium, 1-3 mellomlag og tapetum.

De ytre tre utfører beskyttelsesfunksjonen i den unge anteren og dehiscensmekanismen i moden anter. Både endotelcium og tapetum består av større celler. I en typisk anter utvikler endotelcellene fibrøse fortykning av a-cellulose på indre og radiale vegger og blir døde.

På grunn av tilstedeværelsen av fibrøse fortykkelser kalles endothekium også fibrøst lag. I den grunne sporet som er tilstede mellom de to mikrosporangiene til en anterlobe, forblir de hypodermale cellene som ligger i nivået av endotelcium tynnvegget. De utgjør stomien eller linjen av dehiscens.

Cellene i mellomlagene degenererer for å gi næring til de voksende mikrospormorceller. Tapetalcellene forstørres radialt og blir fylt med tett protoplasmisk innhold så vel som næringsstoffer. De blir enten multinukleat eller deres kjerne blir polyploid på grunn av endoploidi. Tapetum er av to typer amoeboid (= invasiv, periplasmodium) og sekretorisk (= glandular, parietal).

I amoeboid-type smelter tapetale cellene til å danne et plasmodium eller periplasmodium fordi det passerer mellom sporogene celler for å nærme dem. Cellene i sekretorisk tapetum sender ut stoffer over sporogenceller for deres vekst og differensiering. Til slutt deformer begge typer tapetum.

Tapetum har en rekke funksjoner: (i) Næring av de utviklende mikrospormorceller og pollenkorn, (ii) Det produserer lipidrike, ubiske granulater som inneholder sporopol lenin for exine dannelse, pollenkitt (oljeaktig, klebrig dekning av lipider og karotenoider) i tilfelle av entomofile pollenkorn, spesielle proteiner for pollenkornene for å gjenkjenne kompatibilitet og hormon IAA. (iii) Det utskiller enzymer som callase som er ansvarlig for nedbrytningen av callose vegg rundt pollen tetrad.

(b) Mikrosporogenese (utvikling av pollenkorn):

Sporogen vev fyller hele interiøret i et mikrosporangium. Dens celler deler seg med veksten av anter og øker tallet. Til slutt blir de omdannet til mikrospor eller pollenmorceller (PMC). Sistnevnte er diploide, det vil si at de har to genomer eller sett med kromosomer.

Microspore-moderceller eller mikrosporocytter utvikler et indre lag av callose (β-1, 3 glukan) som bryter de plasmodemale forbindelsene mellom seg. De separerte moderceller avrunder og gjennomgår meiosis for å produsere tetrads av haploide mikrosporer eller pollenkorn.

Fenomenet kalles mikro-sporogenese. Den pollenkorn av en tetrad vokse og skille seg fra hverandre. Vanligvis er arrangementet av mikrosporer i en tetrad tetrahedral (mest vanlig type) eller isobilateral. Imidlertid finnes også decussate, lineære og T-formede tetrads (figur 2.5). I Aristolochia elegans er alle fem typer tetrads blitt registrert.

For det meste forblir alle 4 kjernene i en tetrad funksjonell for å danne 4 mikrosporer. I Сурегасеае er det bare én funksjon, og derfor er bare en mikrospor i stedet for 4 dannet av en meiosis. I noen tilfeller forblir alle 4 pollensene festet som sammensatte pollenkorn, f.eks. Juncus, Jatropha, Typha.

I kalotropier og tilhørende planter forblir alle pollenkornene av en anterlobe forenet i en enkelt sak kalt pollinium. To pollinia av tilstøtende anthers er knyttet til å produsere en oversetter. Polyspory er forekomst av mer enn fire sporer i en tetrad. Så mange som 11 mikrosporer observeres i en 'tetrad' i Cuscuta.

Anther's dehiscence:

Den modne antheren tørker opp. Den sterile strimmelen som er tilstede mellom de to pollensakkene i hverandreloben, disintegrerer for å danne et enkelt hulrom. Derfor har den modne anteren bare to hulrom eller thecae, med en theca i hver antherlobe. Med tap av vann kommer de differensielt fortykkede døde celler av endotelcium fra deres ytre tynne vegger.

Sistnevnte blir konkav. Det bringer deres ytre radiale vegger nærmere. Som et resultat forkortes endotelcium og brister anterlobeveggen i stomiumområdet. Linjen av dehiscence er langsgående i slike tilfeller, for eksempel sennep. Linje av dehiscence samt pollenkorn kan observeres ved å plassere en finger over moden anter. En linje med gulaktig pulverformig masse pollenkorn vil dukke opp over fingeren.

Det samme kan plasseres over en dråpe vann tatt på et lysbilde og observert under mikroskopet. De eksponerte sporer blir plukket av ulike organer for pollinering. Lokal nedbrytning av veggen oppstår i andre typer dehiscens som ventiler i Barberry, porer i Solanum og uregelmessig brudd i Najas.

(c) Struktur av pollenkorn (fig. 2.6-8):

Det er ofte globulært i disposisjon, selv om det også finnes flere andre former. Diameteren er 25-50 μm. Det er en svært motstandsdyktig vegg på utsiden og det cellulære innholdet på innsiden. Dens cytoplasma er rik på stivelse og umettede oljer. Sistnevnte beskytter kromosomene mot strålingsskader.

Pollenkorns protoplast er uni-nukleat i begynnelsen, men på frigørelsestidspunktet blir det 2-3 cellet. Vegg eller dekker av pollenkorn kalles sporoderm. Den har to lag, ytre exine og indre intine. Intine er pecto-cellulose i naturen. På steder inneholder den enzymatiske proteiner (Knox og Heslop-Harrison, 1971). Exine er laget av et svært motstandsdyktig fettstoff som kalles sporopollenin (Zelisch, 1932). Sporopollenin forringes ikke av noe enzym.

Det påvirkes ikke av høy temperatur, sterk syre eller sterk alkali. På grunn av sporopollenin er pollenkorn godt bevart som mikrofossiler. På steder har exine proteiner for enzymatiske og kompatibilitetsreaksjoner. Exine er differensiert til ytre ektexin (kjønn) og indre endeksin (nexine). Ekteksin består ytterligere av et indre kontinuerlig fotlag, et middels diskontinuerlig baculatlag og ytterste diskontinuerlige tektum.

Tectum gir karakteristisk skulptur eller design over overflaten av pollenkorn, f.eks. Rygger, tuberkler, ryggrader, retikulasjoner. Det kan hjelpe eksperter til å identifisere pollenkornene og referere dem til deres familie, slekt eller art. Studien av ekstern morfologi av modne pollenkorn kalles palynologi.

I insektbestøvet pollenkorn er exinen spinnende og dekket av et gulaktig, viskøst, klebrig og oljeaktig lag kalt pollenkit. Pollenkit består av lipider og karotenoider. På enkelte steder er exinen tynn eller fraværende. Områdene kan ha fortykket intin eller deponering av callose. De kalles bakterieporer (hvis avrundet) eller spirefyrer (hvis langstrakt). Pollenkorn er vanligvis tricolpate (med tre bakterieporer) i tikke og monokalver (med single germinal furrow) i monocots.

Pollenevennlighet:

Det er perioden hvor pollenkorn beholder evnen til å spire. Pollenbærbarhet er liten i blomster som er pollinert i knopptilstand. Det er 30 minutter i ris og hvete. I andre er levedyktighetsperioden lang, selv måneder i enkelte medlemmer av familiens rosaceae, leguminosae og solanaceae. Det avhenger imidlertid av miljøforhold med temperatur og fuktighet. Det er mulig å lagre pollenkorn i år i flytende nitrogen (- 196 ° C) i pollenbanker for senere bruk i planteavlsprogrammer.

Pollen Allergi:

Pollenkorn produseres i stort antall, spesielt i anemofile arter. De flyter i luft og går inn i luftveiene. Noen individer utvikler allergi mot dem, produserer luftveissykdommer som rhinitt, astma og bronkitt-bronkialallergi. (Hay Fever) Den største bidragsyteren til pollenallergi er Carrot Grass, Parthenium.

Det kom India som forurensning med importert hvete, men har spredt seg i alle deler av landet. Chenopodium, Amaranthus, Sorghum, Ricinus, Prosopis, Cynodon er andre vanlige kilder til pollenallergi. Siden forskjellige planter produserer pollenkorn i forskjellige årstider, kan pollenkalenders av atmosfæren skannes og den allergiske reaksjonen rettes mot bestemte planter.

Pollenprodukter:

Pollenkornene, spesielt de som samles av bier, blir brukt til en rekke formål som naturkure, kosmetikk og som kosttilskudd. Pollenkorn antas å være rike på næringsstoffer (Protein 7-26%, karbohydrater 24-48%, fett 0, 9 - 14, 5%). De tas som siruptabletter for å forbedre helsen, forbedre ytelsen til idrettsutøvere og rasehester.

(d) Struktur og utvikling av mannlig gametofyt (mikrogametogenese, figur 2.9):

Pre-pollinasjonsutvikling:

Pollenkorn eller mikrospor er den første cellen av mannlig gametofyt og representerer umodne mannlige gametofytter. Utvikling av mannlig gametofyt er forgjengelig, det vil si, det begynner inne i mikrosporangium eller pollen sac. Når det først er dannet, har mikrosporet eller det unge pollenkornet en sentralt plassert kjerne innebygd i tett cytoplasma dekket av plasmamembranen. Den vokser i størrelse med tilførsel av næringsstoffer. Vacuoles utvikler og gir rask vekst av pollenkorn.

Vakuolene skyver pollenkornkjernen til den ene siden nær veggen. Protoplastet deler da mitotisk for å danne to ulige celler - liten generativ celle og stort rør eller vegetativ celle. Et lag av callose utvikler seg rundt den generative cellen som skiller cellen fra pollenkornveggen. Senere blir callose oppløst, og den naken generative cellen kommer til å ligge fritt i cytoplasma i rørcellen.

Røret celle har en vakuolat cytoplasma som er rik på matreservatet (stivelse, protein, fett med for det meste umettede fettsyrer) og celleorganeller. Kjernen blir stor og uregelmessig. Den generative celle er spindelformet til sfærisk i kontur med tynn tett cytoplasma som omgir en fremtredende kjerne.

I noen arter deles den generative cellen i to ikke-motile hann-gameter før dehydrering av anter og frigjøring av pollenkornene. På pollineringstidspunktet er pollenkornet derfor enten 2-cellet (rørcell + generativ celle, funnet i over 60% av blomstrende planter, hovedsakelig dikotiske) eller 3-cellede (rørcelle + to mannlige gameter).

Etterpollinasjonsutvikling:

På stigmaet absorberer det kompatible pollenkornet vann og næringsstoffer fra den stigmatiske sekresjonen gjennom sin bakterieporer. Røret eller vegetativ celle forstørrer seg. Det kommer ut av pollenkornet gjennom en av bakterieporerne eller germinske furene for å danne et pollenrør. Pollenrøret er dekket over av in-tine.

Det ble rapportert av en italiensk matematiker Amici (1824) i Portulaca. Det utskiller pektinaser og andre hydrolytiske enzymer for å skape et passasje for det i stilen hvis sistnevnte er solid. Pollenrøret absorberer næring fra cellene i stilen for veksten.

Røret kjernen ned til toppen av pollenrøret. Den generative cellen (eller dens produkter) passerer også inn i den. Det deles raskt inn i to ikke-motile mannlige gameter hvis den ikke allerede er delt. Hvert mannlig spill er lentikulært til sfærisk i kontur. Den har en stor kjerne som er omgitt av en tynn skjede av cytoplasma. Hver mannlig gamete anses å være en celle. Rørkjernen kan degenerere fullstendig.

Pollenrøret er glandulært, sekretorisk og absorberende. Den har (i) vekstsone på tupp (cap-blokk) med tett aktiv cytoplasma rik på vesikler, (ii) Nukleær sone inneholdende rørkjerner og mannlige gameter, (iii) Vakuoliseringssone rik på vakuolert cytoplasma mellom aktiv og inaktiv cytoplasma med en serie av callose plugger for å separere eldre inaktive cytoplasma.

Pollenrør bærer ikke bare mannlige gameter, men skiller også hormoner og absorberer mat fra stil. Et pollenkorn med pollenrør som bærer mannlige gameter, representerer moden mannlig gametofyt. Det er 3 cellede (enrørs celle + 2 mannlige gameter) og 3 kjerneformet struktur dannet av to mitotiske divisjoner.