Rozmnožovanie rastlín: Od nepohlavného po pohlavné

Rozmnožovanie rastlín je základným procesom, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu a prenos dedičných vlastností z rodičov na potomkov. Existujú dva hlavné spôsoby rozmnožovania: nepohlavné (vegetatívne) a pohlavné.

Nepohlavné (vegetatívne) rozmnožovanie

Pri nepohlavnom rozmnožovaní vzniká nová rastlina z časti tela materskej rastliny, alebo z buniek, ktoré vznikli mitotickým delením a majú rovnakú genetickú informáciu. To znamená, že potomstvo je geneticky identické s rodičovskou rastlinou, čím vznikajú klony. Tento spôsob je energeticky výhodný a umožňuje rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia.

Jednoduchšie organizmy využívajú na nepohlavné rozmnožovanie základné fyziologické formy:

Bunkové delenie - typické pre sinice a jednobunkové riasy.
Fragmentácia stielky - rozpad stielky na životaschopné časti, ktoré dorastajú na nové organizmy. Využívajú ju napríklad mnohobunkové sladkovodné spájavky.
Výtrusy - jednobunkové útvary špecializované na nepohlavné rozmnožovanie, ktoré vznikajú vo výtrusniciach. Sú typické pre machorasty, paprade, prasličky a plavúne, ale aj pre niektoré nižšie huby a organizmy. Výtrusy sú výsledkom redukčného delenia.

Vyššie rastliny si na vegetatívne rozmnožovanie vyvinuli špecializované orgány, ktoré vznikli premenou stonky, koreňa či listov:

Rozmnožovacia cibuľka - pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov. Charakteristická je pre čeľaď ľaliovité (tulipán, cesnak) a amarylkovité (snežienka, narcis).
Podzemok (rizóm) - vodorovne rastúca podzemná stonka, z ktorej uzlov rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny. Bežný je u papradí (napr. kostival lekársky, pýr plazivý).
Podzemková hľuza - zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu. Príkladom je zemiak, ktorého "očka" sú pazušné púčiky novej rastliny.
Stonková hľuza - nadzemná alebo podzemná metamorfóza plniaca zásobnú aj reprodukčnú funkciu. Typickým zástupcom s nadzemnou hľuzou je kaleráb. Podobný mechanizmus, ale vo forme koreňovej hľuzy, si vytvorila reďkovka.
Poplaz (stolón) - horizontálna plazivá stonka, ktorá rastie po povrchu a zakoreňuje priamo vo svojich uzloch. Efektívny mechanizmus plošného šírenia má jahoda.
Listy - na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy, napríklad pri izbových rastlinách (senpólia).

Niektoré vyššie rastliny tvoria špecializované útvary slúžiace k vegetatívnemu rozmnožovaniu, ako napríklad rozmnožovacie cibuľky (cesnak, cibuľa) alebo hľuzy (georgína, zemiak).

Pohlavné rozmnožovanie

Pohlavné rozmnožovanie spája genetický materiál dvoch jedincov, čím zabezpečuje nevyhnutnú genetickú variabilitu potomstva. Pri tomto procese vzniká nová rastlina zo zygoty, ktorá vznikla splynutím dvoch gamét - samčej a samičej pohlavnej bunky.

Vlastnosti každého živého organizmu sú určené jeho deoxyribonukleovou kyselinou (DNA), ktorá je u eukaryotických organizmov obalená jadrovou membránou. Určité úseky DNA sa nazývajú gény. DNA v jadre nie je tvorená jedinou molekulou, ale je rozdelená do samostatných úsekov, ktoré sú v spojení s bielkovinami formované do chromatínu. V čase delenia bunky sa chromatín mení na chromozómy.

Počet chromozómov v jadre sa pri redukčnom delení - meióze - zredukuje na polovičný, haploidný (n). Týmto spôsobom vznikajú pohlavné bunky (gaméty), ktoré majú haploidný počet chromozómov. Keďže nová rastlina preberá chromozómy od dvoch rodičovských rastlín, jej dedičné vlastnosti sa celkom nezhodujú s rodičovskými rastlinami.

Proces pohlavného rozmnožovania u rastlín

Pri pohlavnom rozmnožovaní je rastlina opelená buď peľom z toho istého kvetu (samoopelenie), alebo peľom z iného kvetu tej istej alebo inej rastliny toho istého druhu (cudzoopelenie). Rastliny sa snažia zabrániť samoopeleniu, pretože to znižuje genetickú variabilitu.

Peľové zrnko (samčí gametofyt) vzniká v peľniciach tyčiniek. Obsahuje jednu vegetatívnu bunku (zabezpečuje rast peľovej trubice) a dve samčie bunky (spermácie). Peľové zrnko je chránené pevnou vonkajšou vrstvou - exinou.

Zárodočný miešok (samičí gametofyt) sa vyvíja vo vajíčku semenníka. Obsahuje oosféru (samičiu pohlavnú bunku).

Prenos peľu na bliznu piestika sa nazýva opelenie. Ak na bliznu dopadne správny peľ, stimuluje ho to ku klíčeniu. Peľové vrecúško rastie cez čnelku a semenník do zárodočného mieška.

Oplodnenie

U krytosemenných rastlín prebieha unikátny proces dvojitého oplodnenia:

Prvá spermácia splynie s oosférou, čím vzniká diploidná zygota (budúce embryo).
Druhá spermácia splynie s centrálnou bunkou, čím vzniká triploidná bunka. Z nej sa neskôr sformuje endosperm - výživné pletivo semena, ktoré vyživuje embryo.

Z oplodneného vajíčka sa vyvíja semeno, chránené pevným osemením. Semeno obsahuje kľúčové živiny a prechádza do stavu dormancie (spánku). Výnimočne môže semeno vzniknúť aj bez oplodnenia, proces partenogenézy (v botanike nazývaný apomixia).

U nekvitnúcich rastlín (machorasty, paprade) je oplodnenie viazané na vodné prostredie, pretože spermatozoidy potrebujú vodu, aby sa dostali k vajcovej bunke. Suchozemské rastliny sú odkázané na prenos samčích pohlavných buniek vetrom alebo živočíchmi.

Rodozmena (metagenéza) predstavuje životný cyklus charakterizovaný striedaním dvoch geneticky odlišných generácií: haploidného gametofytu (pohlavná generácia) a diploidného sporofytu (nepohlavná generácia). U vyšších rastlín smeroval vývoj k posilneniu sporofytu a redukcii gametofytu.

Dvojité oplodnenie | Pohlavné rozmnožovanie kvitnúcich rastlín | Biológia | Khan Academy

Rozdiely medzi pohlavným a nepohlavným rozmnožovaním

Nepohlavné rozmnožovanie je rýchle a spoľahlivé, pričom nová rastlina je presná kópia rodiča. Je vhodné pre stabilné prostredie.

Pohlavné rozmnožovanie je pomalšie, ale zabezpečuje genetickú variabilitu potomstva, čo je kľúčové pre adaptáciu na meniace sa podmienky a odolnosť voči patogénom.

Testové otázky

Nasledujúce otázky slúžia na overenie pochopenia problematiky rozmnožovania rastlín:

Čo je to pohlavné rozmnožovanie?
- a) splynutie 2 samčích pohlavných buniek
- b) splynutie samčej a samičej pohlavnej bunky
- c) plynutie samčej a samčej pohlavnej bunky
Ktorá časť rastliny je zodpovedná za opelenie?
- a) Podzemok
- b) Hľuza
- c) Kvet
- d) Cibuľa
Čo vzniká po oplodnení?
- a) Poplazy
- b) Odrezky
- c) Plod
- d) Cibuľa
V ktorej rastline sa nachádza hľuza?
- a) jahoda
- b) tulipán
- c) Zemiak
- d) muškát
Ako sa nazýva nepohlavné rozmnožovanie pomocou odrezkov?
- a) Opelenie
- b) Pohlavné
- c) Vegetatívne
Čo sú to poplazy?
- a) Kvety
- b) Semená
- c) Výhonky
- d) Plody
Čo je podzemok?
- a) Semená
- b) Kvet
- c) stonka
- d) Podzemná stonka
Čo je to semeno?
- a) Zárodok
- b) Kvet
- c) Hľuza
- d) Plod
Ktorá časť rastliny sa používa na rozmnožovanie odrezkami?
- a) Stonka
- b) Plod
- c) Semená
- d) Kvet
Čo je výsledkom pohlavného rozmnožovania?
- a) Odrezky
- b) Cibuľa
- c) Poplazy
- d) Semená
Čo je opeľovanie?

tags: #rozmnozovanie #rastlin #test