Stamen: Mandlig reproduktionsorgan i blomstrende planter

Læs denne artikel for at lære om Stamen: Den mandlige forplantningsorgan i blomstrende planter!

Stamen er den mandlige reproduktive organ eller microsporophyll af en blomst. Den består af to dele, filament og anter. Filament er lang og slank stilk. Det er fastgjort proximalt til thalamus, kronblad eller tepal. Distalt bærer det en anther. Anther er bredere knoblignende frugtbar del af stamen. Den består af en eller to anther lobes og derfor kaldes stifter monothecous eller dithecous.

De to anther lobes er adskilt i den forreste region med en dyb rille men er fastgjort til hinanden på bagsiden af ​​et sterilt parenchymatvæv kaldet bindemiddel. Connective besidder en vaskulær streng. Forbindende er fraværende i monothecous stamen.

(a) Anterstruktur:

Det er en bilobed tetragonal aflang knoblike frugtbar del af stamen. Hver anther lobe indeholder to lange og cylindriske pollen sacs eller microsporangia. Således er en hektisk anther tetrasporangiat, medens monotekøs stamen er bisporangiat. Sjældent har en anterlobe kun ét mikrosporangium, fx Wolffia, eller der er kun et microsporangium pr. Anter, f.eks. Arceuthobium. De fire microsporangia af en anther ligger ved sine fire comers.

De løber parallelt med hinanden. De to mikrosporangier af en anther lob er adskilt fra hinanden af ​​en lav grove på ydersiden og en strimmel sterilt parenchymatvæv internt. Alle mikrosporangierne er dækket på ydersiden af ​​en veldefineret fælles epidermis af anteren.

Cellerne i epidermis bliver ofte strakt og skrumplet ved modenhed. Mikrosporangien udvikler hypodermalt i anter fra strimler af archesporialceller, dvs. udvikling af microsporangia er eusporangiate. De archesporialceller opdeles periklinalt for at danne ydre sub-epidermale parietale celler og indre sporogene celler. Parietalcellerne opdeles yderligere ved periklinale vægge for at fremstille en 3-5-lagret mikrosporangialvæg bestående af endothecium, mellemlag og tapetum.

Microsporangium:

Et microsporangium eller en fremtidig pollenpose er en cylindrisk sak, der fremstår cirkulær i tværsnit. Den består af to dele, ydervæg og centralt homogent sporogent væv. Mikrosporangialvæg har fire typer lag epidermis (almindelig anterdækning), endothecium, 1-3 mellemlag og tapetum.

De ydre tre udfører beskyttelsesfunktionen i den unge anter og dehiscensmekanisme i moden anter. Både endothecium og tapetum består af større celler. I en typisk anter udvikler endotelcellerne fibrøse fortykkelser af a-cellulose på de indre og radiale vægge og bliver døde.

På grund af tilstedeværelsen af ​​fibrøse fortykkelser kaldes endothecium også fibrouslag. I den lavvandede rille, der er til stede mellem de to mikrosporangier af en antherlobe, forbliver de hypodermale celler, der ligger i niveauet af endothecium, tyndvæggede. De udgør stomien eller linjen for udryddelse.

Celler af mellemlag danner for at give næring til de voksende microspore moderceller. Tapetalcellerne forstørres radialt og bliver fyldt med tætte protoplasmiske indhold såvel som næringsstoffer. De bliver enten multinucleat eller deres kerne bliver polyploid på grund af endoploidi. Tapetum er af to typer amoeboid (= invasiv, periplasmodium) og sekretorisk (= glandular, parietal).

I amoeboid-typen smelter tapetalcellerne til dannelse af et plasmodium eller periplasmodium, fordi det passerer ind mellem de sporogene celler for at fodre dem. Cellerne fra sekretorisk tapetum udsender stoffer over de sporogene celler for deres vækst og differentiering. I sidste ende degenererer begge typer tapetum.

Tapetum har en række funktioner: (i) Tilvejebringelse af de udviklende mikrosporemoderceller og pollenkorn, (ii) Det frembringer lipidrige ubiske granulater indeholdende sporopol lenin til eksine dannelse, pollenkitt (olieholdigt klæbrigt dække af lipider og carotenoider) i tilfælde af entomofile pollenkorn, specielle proteiner til pollenkornene for at genkende kompatibilitet og hormon IAA. (iii) Det udskiller enzymer som callase, der er ansvarlige for nedbrydningen af ​​callose væggen omkring pollen tetrad.

(b) Mikrosporogenese (Udvikling af Pollenkorn):

Sporogen væv fylder hele interiøret i et microsporangium. Dens celler deler sig med antherens vækst og øger deres antal. I sidste ende transformeres de til mikrospor eller pollenmorceller (PMC). Sidstnævnte er diploide, dvs. de har to genomer eller sæt af kromosomer.

Microspore-modercellerne eller mikrosporocytterne udvikler et indre lag af callose (β-1, 3 glucan), der bryder de plasmodale forbindelser indbyrdes. De adskilte moderceller afrunder og undergår meioser for at fremstille tetrader af haploide mikrosporer eller pollenkorn.

Fænomenet hedder mikro-sporogenese. Støvkornet af en tetrad vokser og adskilles fra hinanden. Normalt er arrangementet af mikrosporer i en tetrad tetrahedral (mest almindelig type) eller isobilateral. Imidlertid findes også decussate, lineære og T-formede tetrads (figur 2.5). I Aristolochia elegans er alle fem typer tetrads blevet optaget.

For det meste forbliver alle 4 kernerne i en tetrad funktionel til dannelse af 4 mikrosporer. I Сурегасеае er kun en funktion, og derfor er kun en mikrospor i stedet for 4 dannet af en meiosis. I nogle tilfælde forbliver alle 4 pollen knyttet til dannelse af sammensatte pollenkorn, f.eks. Juncus, Jatropha, Typha.

I kalotropier og beslægtede planter forbliver alle pollenkornene af en antherlobe forenet i en enkelt sak kaldet pollinium. To pollinia af tilstødende anthers er knyttet til at producere en oversætter. Polyspory er forekomst af mere end fire sporer i en tetrad. Så mange som 11 mikrosporer observeres i en 'tetrad' i Cuscuta.

Anther's dehiscence:

Den modne anther tørrer op. Den sterile strimmel, der er til stede mellem de to pollenposer af hver anden lob, desintegrerer til dannelse af et enkelt hulrum. Derfor har den modne anter kun to hulrum eller thecae, med en theca i hver anther lob. Med vandtabet ophører de differentielt fortykkede døde celler af endothecium fra deres ydre tynde vægge.

Sidstnævnte bliver konkav. Det bringer deres ydre radiale vægge nærmere. Som følge heraf forkortes endothecium og ødelægger antherlobevæggen i stomiumområdet. Udryddelseslinien er langsgående i sådanne tilfælde, fx sennep. Linje af dehiscence samt pollenkorn kan observeres ved at placere en finger over den modne anther. En linje af gullig pulverformig masse pollenkorn kommer frem over fingeren.

Det samme kan placeres over en dråbe vand taget på et objektglas og observeret under mikroskopet. De udsatte sporer udvælges af forskellige organer til bestøvning. Lokal nedbrydning af væggen forekommer i andre typer af affald som ventiler i Barberry, porer i Solanum og uregelmæssig brud i Najas.

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

Det er almindeligvis kugleformet i omrids, selvom flere andre former også findes. Diameteren er 25-50 μm. Der er en meget modstandsdygtig væg på ydersiden og det cellulære indhold indeni. Dens cytoplasma er rig på stivelse og umættede olier. Sidstnævnte beskytter kromosomerne mod strålingsskader.

Pollenkornsprotoplast er uni-nucleat i starten, men på frigørelsestidspunktet bliver det 2-3 celler. Væg eller dækker af pollenkorn kaldes sporoderm. Den har to lag, ydre exine og indre intine. Intin er pecto-cellulosic i naturen. På steder indeholder det enzymatiske proteiner (Knox og Heslop-Harrison, 1971). Exine er lavet af et stærkt resistent fedtstof kaldet sporopollenin (Zelisch, 1932). Sporopollenin nedbrydes ikke af noget enzym.

Det påvirkes ikke af høj temperatur, stærk syre eller stærk alkali. På grund af sporopollenin er pollenkorn velbevaret som mikrofossiler. På steder har exine proteiner til enzymatiske og kompatibilitetsreaktioner. Exine er differentieret til ydre ektexin (køn) og indre endexine (nexine). Ektexin består yderligere af et indre kontinuerligt fodlag, et middel diskontinuerligt baculatlag og yderste diskontinuerlige tektum.

Tectum giver en karakteristisk skulptur eller design over overfladen af ​​pollenkorn, fx hævninger, tuberkler, rygsøjler, retikuleringer. Det kan hjælpe eksperter til at identificere pollenkornene og henvise dem til deres familie, slægt eller art. Undersøgelsen af ​​ekstern morfologi af modne pollenkorn kaldes palynologi.

I insektbestøvet pollenkorn er exinen spinkelig såvel som dækket af et gulligt, viskøst klæbrigt og olieagtigt lag kaldet pollenkit. Pollenkit består af lipider og karotenoider. På visse steder er exinen tynd eller fraværende. Områderne kan have fortykket intin eller deponering af callose. De kaldes kimporer (hvis afrundede) eller spiralfurer (hvis aflange). Pollenkorn er generelt tricolpate (med tre kimporer) i dicots og monocolpate (med single germinal furrow) i monocots.

Pollen levedygtighed:

Det er den periode, hvor pollenkorn bevarer evnen til at spire. Pollen levedygtighed er lille i blomster, der er pollineret i bud tilstand. Det er 30 minutter i ris og hvede. I andre er levedygtighedsperioden lang, endog måneder i nogle medlemmer af familiens rosaceae, leguminosae og solanaceae. Det afhænger imidlertid af miljømæssige forhold med hensyn til temperatur og fugtighed. Det er muligt at opbevare pollenkorn i år i flydende kvælstof (- 196 ° C) i pollenbanker til senere brug i planteavlsprogrammer.

Pollen Allergi:

Pollenkorn produceres i stort antal, især i anemofile arter. De flyder i luft og trænger ind i luftvejene. Nogle individer udvikler allergi over for dem, der producerer åndedrætsforstyrrelser som rhinitis, astma og bronkitis-bronchialallergi. (Hay Fever) Den største bidragyder til pollenallergi er gulerod, parthenium.

Det kom ind Indien som forurenende med importeret hvede, men har spredt sig i alle dele af landet. Chenopodium, Amaranthus, Sorghum, Ricinus, Prosopis, Cynodon er andre almindelige kilder til pollenallergi. Da forskellige planter producerer pollenkorn i forskellige årstider, kan atmosfærens pollenkaldere scannes, og den allergiske reaktion fokuserer på bestemte planter.

Pollenprodukter:

Den pollenkorn, især dem, der indsamles af Bier, bruges til en række formål som naturbehandling, kosmetik og som kosttilskud. Pollenkorn anses for at være rige på næringsstoffer (Protein 7-26%, kulhydrater 24-48%, fedt 0, 9 - 14, 5%). De tages som tabletter af sirupper for at forbedre sundheden, forbedre udøvelsen af ​​atleter og raceheste.

(d) Struktur og udvikling af mannlig gametophyt (mikrogametogenese, figur 2.9):

Forudvikling:

Pollenkorn eller mikrospor er den første celle af mandlig gametophyt og repræsenterer umodne mandlige gametophyter. Udvikling af mandlig gametophyte er forstadig, det vil sige, det begynder i mikrosporangium eller pollen sac. Når først dannede mikrospor eller ungt pollenkorn har en centralt placeret kerne indlejret i tæt cytoplasma, der er dækket af plasmamembranen. Det vokser i størrelse med tilstrømningen af ​​næringsstoffer. Vacuoles udvikler og skaber hurtig vækst af pollenkorn.

Vacuolerne skubber pollenkernekernen til den ene side nær væggen. Protoplastet deler derefter mitotisk for at danne to ulige celler - lille generativ celle og stort rør eller vegetativ celle. Et lag af callose udvikler sig omkring den generative celle, som adskiller cellen fra pollenkornvæggen. Senere bliver callose opløst, og den nøgne generative celle kommer til at ligge frit i cytoplasma i rørcellen.

Røret celle har en vacuoleret cytoplasma, der er rig på fødevaren reserve (stivelse, protein, fedt med mest umættede fedtsyrer) og celleorganeller. Dens kerne bliver stor og uregelmæssig. Den generative celle er spindelformet til sfærisk i kontur med tynd tæt cytoplasma omkring en fremtrædende kerne.

I nogle arter opdeles den generative celle i to nonmotile hanlige gameter forud for dehydrering af anter og frigivelse af pollenkornene. På pollinationstidspunktet er pollenkornet derfor enten 2-cellet (rørcelle + generativ celle, fundet i over 60% af blomstrende planter, hovedsagelig dikoter) eller 3-cellede (rørcelle + to hannet gameter).

Efterpollination Udvikling:

På stigmatiseringen absorberer det kompatible pollenkorn vand og næringsstoffer fra den stigmatiske sekretion gennem dets bakterieporer. Røret eller den vegetative celle udvider. Det kommer ud af pollenkornet gennem en af ​​kimporerne eller spirefurerne for at danne et pollenrør. Pøntørrøret dækkes af in-tine.

Det blev rapporteret af en italiensk matematiker Amici (1824) i Portulaca. Det udskiller pektinaser og andre hydrolytiske enzymer for at skabe en passage for det i stilen, hvis sidstnævnte er solid. Pollenøret absorberer næring fra cellerne i stilen for dens vækst.

Rørkernen falder ned til toppen af ​​pollenrøret. Den generative celle (eller dens produkter) passerer også ind i den. Det deles hurtigt ind i to nonmotile hanlige gameter, hvis det ikke allerede er opdelt. Hver mandlig gamet er lentikulær til sfærisk i kontur. Den har en stor kerne, der er omgivet af en tynd kappe af cytoplasma. Hver mandlig gamet anses for at være en celle. Rørkernen kan degenerere fuldstændigt.

Pollenøret er glandulært, sekretorisk og absorberende. Den har i) Vækstzone i spidsen (hætteblok) med tæt aktivt cytoplasma, der er rigt på vesikler, (ii) Nukleare zone indeholdende rørkerner og hankønser, (iii) Vakuoliseringszone, der er rig på vakuoleret cytoplasma mellem aktiv og inaktiv cytoplasma med en serie af callose stik til at adskille ældre inaktive cytoplasma.

Pollenrør bærer ikke kun mandlige gameter, men udskiller også hormoner og absorberer mad fra stil. Et pollenkorn med pollenrør, der bærer hanlige gameter, repræsenterer moden mandlig gametofyt. Det er 3 cellede (enrørcelle + 2 hannet gameter) og 3 kerneformet struktur dannet af to mitotiske divisioner.