Ako sa rozmnožujú krytosemenné rastliny

Krytosemenné rastliny, známe aj ako angiospermy alebo kvitnúce rastliny, predstavujú najrozvinutejšiu skupinu semenných rastlín. Ich charakteristickým znakom je prítomnosť semien ukrytých vnútri plodu. Rozmnožovanie je základným prejavom života, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu a prenos dedičných vlastností z rodičov na potomkov. U rastlín, na rozdiel od živočíchov, kde sa vegetatívne rozmnožujú len vývojovo najnižšie druhy, sa mnohými spôsobmi vegetatívne rozmnožujú aj vyššie rastliny. Tento proces môže prebiehať nepohlavne (vegetatívne) alebo pohlavne (generatívne).

Dva základné spôsoby rozmnožovania

Rastliny sa rozmnožujú dvoma základnými spôsobmi: pohlavne (generatívne) a nepohlavne (vegetatívne). Každý z týchto spôsobov má svoje špecifické mechanizmy a výhody, ktoré umožňujú rastlinám prežiť a šíriť sa v rôznych prostrediach.

Pohlavné (generatívne) rozmnožovanie

Pri pohlavnom rozmnožovaní sa nová rastlina vyvinie zo zygoty, ktorá vznikla splynutím dvoch diferencovaných pohlavných buniek - gamét. U krytosemenných rastlín sa pohlavné orgány nachádzajú v kvetoch. Samčia gaméta je v prípade kvitnúcich rastlín obsiahnutá v peľovom zrnku. Počet chromozómov jadra sa pri redukčnom delení (meióze) zredukuje na polovičný, haploidný počet, takže obe gaméty majú haploidný počet chromozómov. Keďže nová rastlina preberá chromozómy od dvoch rodičovských rastlín, ktoré môžu byť odlišné, svojimi dedičnými vlastnosťami sa celkom nezhoduje s rodičovskými rastlinami. Týmto spôsobom sa zabezpečuje genetická variabilita, ktorá je dôležitá pre adaptáciu druhu na meniace sa podmienky prostredia.

Pohlavné rozmnožovanie spája genetický materiál dvoch jedincov, čím zabezpečuje nevyhnutnú genetickú variabilitu. Nová rastlina vzniká zo zygoty, produkovanej splynutím dvoch haploidných gamét. Tento proces umožňuje vznik nových, unikátnych kombinácií génov, ktoré môžu byť pre rastlinu výhodné v meniacich sa podmienkach.

Stavba kvetu - rozmnožovacieho orgánu

Kvet je rozmnožovacím orgánom listového pôvodu, ktorý vytvárajú hlavne krytosemenné rastliny. Nahosemenné rastliny nemajú typické kvety; ich vajíčka a neskôr semená sú uložené napríklad v šišticiach.

Kvet krytosemenných rastlín sa skladá z týchto základných častí:

• Kvetná stopka - spája kvet so stonkou.
• Kvetné lôžko - vzniklo zo stonky a nesie všetky časti kvetu.
• Kvetné obaly - vznikli premenou listov a chránia vnútorné časti kvetu. Môžu byť rozlíšené na kalich (väčšinou zelený, vonkajší obal) a korunu (vnútorný obal, často pestro sfarbený na prilákanie opeľovačov). U niektorých rastlín môže byť kvetný obal nerozlíšený a nazýva sa okvetie (perigon).
• Tyčinky - sú samčie rozmnožovacie útvary. Skladajú sa z nitky a peľnice. V peľnici sa nachádzajú peľové komôrky, v ktorých sa vytvárajú peľové zrná. Súbor všetkých tyčiniek v kvete sa nazýva andreceum.
• Piestik - vzniká u krytosemenných rastlín zrastením jedného alebo viacerých samičích plodolistov. Piestik sa skladá z:
  • Blizna (a) - vrchná časť piestika, je vlhká a zachytávajú sa na nej peľové zrná.
  • Čnelka (b) - stredná časť piestika, dvíha bliznu.
  • Semenník (c) - spodná, rozšírená časť piestika obsahujúca vajíčka.

Umiestnenie kvetných obalov a tyčiniek vo vzťahu k semenníku rozlišujeme na vrchný (vyrastajú pod semenníkom), polospodný (vyrastajú približne uprostred) a spodný (vyrastajú nad semenníkom).

Proces opelenia a oplodnenia u krytosemenných 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). Samoopelenie je často nežiaduce, preto sú rastliny adaptované tak, aby sa mu zabraňovalo, napríklad časovým nesúladom dozrievania samčích a samičích orgánov alebo prostredníctvom autoinkompatibility (biochemický blok).

Peľové zrná (samčí gametofyt) vznikajú v peľniciach. Zrelé peľové zrnko krytosemenných rastlín tvoria tri bunky: jedna vegetatívna bunka (zabezpečuje rast peľovej trubice) a dve samčie neobrvené bunky (spermácie). Zárodočný miešok (samičí gametofyt) sa vyvíja vo vajíčku semenníka.

Prenos peľu na bliznu sa nazýva opelenie. Peľové zrnko zachytené na blizne začne klíčiť a vytvára peľové vrecúško, ktoré prerastá cez pletivo čnelky do semenníka a k zárodočnému miešku.

U krytosemenných rastlín dochádza k dvojitému oplodneniu. Toto je unikátny proces:

1. Prvá spermácia splynie s oosférou (vajíčkovou bunkou), čím vzniká diploidná zygota, z ktorej sa vyvinie zárodok budúcej rastliny (embryo).
2. Druhá spermácia splynie s centrálnou bunkou (ktorá má už pred oplodnením diploidné jadro), čím vzniká triploidná bunka. Z nej sa neskôr sformuje zásobný triploidný endosperm, ktorý vyživuje embryo.

Z oplodneného vajíčka sa vyvíja semeno, chránené pevným osemením (testa), ktoré vzniklo z pôvodných vajíčkových obalov. Pre úspešný vývin a následné klíčenie sa v semene, predovšetkým v endosperme, koncentrujú kľúčové živiny. Semeno následne stratí väčšinu vody a prechádza do ochranného stavu spánku (dormancie).

Výnimočne môže semeno vzniknúť aj bez oplodnenia, tento jav sa nazýva apomixia.

Plod vzniká premenou piestika po oplodnení. Jeho hlavnou funkciou je výživa semien a uľahčenie ich rozširovania.

Rodozmena (metagenéza)

Rodozmena je životný cyklus rastlín charakterizovaný striedaním sa dvoch generácií: gametofytu (pohlavná generácia, haploidná, n) a sporofytu (nepohlavná generácia, diploidná, 2n). U krytosemenných rastlín je typickým znakom prevládajúci sporofyt, zatiaľ čo gametofyt je extrémne redukovaný. Samičí gametofyt (zárodočný vak) má len niekoľko málo buniek (typicky 7), zatiaľ čo samčí gametofyt (peľové zrnko) tvorí len 2-3 bunky.

Nepohlavné (vegetatívne) rozmnožovanie

Nepohlavné (vegetatívne) rozmnožovanie vyžaduje len jeden materský organizmus. Bunkové delenia prebiehajú výlučne mitózou, vďaka čomu vznikajú geneticky identické klony. Je to energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia bez závislosti od opeľovačov.

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

• Rozmnožovacia cibuľka - pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov (napr. cesnak, tulipán).
• Podzemok (rizóm) - je vodorovne rastúca podzemná stonka, z ktorej rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny (napr. pýr, kosatec).
• Podzemková hľuza - je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu (napr. zemiak).
• Stonková hľuza - nadzemná alebo podzemná metamorfóza plniaca zásobnú aj reprodukčnú funkciu (napr. kaleráb).
• Poplaz (stolón) - horizontálna plazivá stonka, ktorá rastie po povrchu a zakoreňuje priamo vo svojich uzloch (napr. jahoda).
• Listy - na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy (napr. pri niektorých sukulentoch).

Okrem toho sa rastliny môžu rozmnožovať aj pomocou:

• Výtrusov - jednobunkové útvary na šírenie, typické pre výtrusné rastliny (machorasty, paprade).
• Odrezkov - časť rastliny (stonka, list, koreň), ktorá saďalšími metódami zakorení a vytvorí novú rastlinu. Používajú sa pri získavaní nových kríkov ríbezlí, viniča, ruží, muškátov či vŕb.
• Potápaním - jednoročné výhonky sa ohýbajú do pôdy okolo materského kríka. Potopená časť výhonka zakorení a po oddelení sa môže vysadiť na trvalé miesto.
• Vrúbľovaním a očkovaním - nepriame vegetatívne rozmnožovanie, pri ktorom sa spája časť ušľachtilej odrody (púčik alebo vrúbeľ) s vhodným podpníkom. Používa sa najmä pri ovocných drevinách.

Výhody oboch spôsobov rozmnožovania

Výhody vegetatívneho rozmnožovania spočívajú v rýchlosti, spoľahlivosti a zachovaní vlastností materského jedinca, čo je kľúčové pri pestovaní odrôd s cennými úžitkovými vlastnosťami. Mnohé druhy, ktoré sa zo semien rozmnožujú ťažko alebo vôbec, sa dajú týmto spôsobom jednoducho množiť. Je to tiež energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia.

Pohlavné rozmnožovanie je síce pomalšie, ale zabezpečuje genetickú variabilitu a tým lepšiu adaptáciu druhu na meniace sa podmienky prostredia. Vďaka kombinácii génov od dvoch rodičov vznikajú nové rastliny s unikátnymi vlastnosťami, ktoré môžu byť pre prežitie druhu v dlhodobom horizonte kľúčové. Príroda múdro kombinuje oba spôsoby rozmnožovania.

Rozmnožovanie odrezkami - detailnejšie

Rozmnožovanie odrezkami je jednoduchý spôsob, ako získať väčšie množstvo rastlín a je to často najlepší spôsob množenia odrôd a kultivarov. Odrezky sa odoberajú zo zdravých a vitálnych rastlín. Vhodný čas na odber odrezkov závisí od typu rastliny a odrezku:

• Bylinné odrezky (mäkké, zelené výhonky) sa odoberajú skoro na jar.
• Polodrevité odrezky (spevnené, čiastočne zdrevnatené výhonky) sa odoberajú v lete.
• Drevnaté odrezky (plne zdrevnatené výhonky) sa odoberajú neskoro na jeseň alebo zavčasu na jar z neolistených kríkov.

Základný postup zahŕňa odstrihnutie výhonku niekoľko centimetrov od vrcholu, pričom na odrezku by malo byť 4-5 uzlov (miesto, odkiaľ vyrastá list). Zo spodnej časti odrezka sa odstránia listy. Pre urýchlenie zakoreňovania sa môžu používať stimulátory rastu vo forme práškov alebo gélov.

Substrát počas zakoreňovania musí byť stále vlhký. Nádoby s odrezkami sa umiestňujú na miesta s rozptýleným svetlom, nie na priame slnko. Zakorenenie spoznáme zvyčajne podľa tvorby nových výhonkov. Po zakorenení sa odrezky presádzajú jednotlivo do kvetináčov.

Pri rozmnožovaní stromov je niekedy lepšie odrezky odlamovať, aby sa nepomliaždilo ich pletivo.

tags: #krytosemenne #rastliny #rozmnozovanie