Vegetatívne rozmnožovanie krytosemenných rastlín

Rozmnožovanie je základný prejav 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).

Nepohlavné (vegetatívne) rozmnožovanie

Pri nepohlavnom rozmnožovaní vzniká nová rastlina z časti tela materskej rastliny, čiže z buniek, ktoré vznikli mitotickým delením. Tieto dcérske rastliny majú rovnakú genetickú informáciu ako materská rastlina, čím sa zabezpečuje zachovanie jej vlastností. Tento spôsob rozmnožovania je všeobecný pojem, ktorého súčasťou je aj vegetatívne rozmnožovanie.

Vegetatívne rozmnožovanie je špecifický spôsob nepohlavného rozmnožovania, ktorý súvisí s vegetatívnymi orgánmi rastlín, ako sú korene, stonky a listy. Pre rastliny, ktoré nemajú typické rastlinné orgány, je vhodnejšie hovoriť o nepohlavnom spôsobe rozmnožovania. Tieto termíny sa často zamieňajú.

Význam nepohlavného rozmnožovania spočíva v tom, že umožňuje existenciu mnohým rastlinným druhom, ktoré vznikli medzidruhovým krížením alebo zmnožením vlastného chromozómového súboru. Tieto rastliny by mali problémy pri tvorbe pohlavných buniek počas meiózy, čo by viedlo k neživotaschopným gamétam.

Spôsoby vegetatívneho rozmnožovania

Existuje viacero spôsobov, ako sa rastliny môžu vegetatívne rozmnožovať:

• Rozmnožovanie bunkovým delením: Typické pre sinice a jednobunkové riasy.
• Výtrusy: Jednobunkové útvary špecializované na nepohlavné rozmnožovanie, ktoré vznikajú vo výtrusniciach. Toto je typické pre výtrusné rastliny ako machorasty, prasličky, plavúne a paprade.
• Špecializované útvary: Niektoré vyššie rastliny tvoria špecializované útvary na vegetatívne rozmnožovanie:
  • Rozmnožovacie cibuľky: Tvoria ich rastliny ako cesnak a cibuľa.
  • Hľuzy: Vyskytujú sa napríklad u georgíny a zemiaka. Hľuznaté rastliny sa rozmnožujú rozdelením hľuzy.
  • Poplazy: Na ich konci vznikajú nové rastliny, napríklad u jahôd (povrchové poplazy) alebo pýru (podzemné poplazy).
  • Odnože: Sú to výhonky, ktoré rastú vzpriamene (obilniny) alebo ako poplaz. Na určitých odstupoch na nich vznikajú noví jedinci.
  • Pacibule (bubily): Po oddelení od rodiča sa z nich vyvinú nové rastliny, napríklad cesnak.
• Odrezky: Používajú sa pri získavaní nových kríkov ríbezlí, viniča a iných drevín, ale aj pri rozmnožovaní ruží, muškátov či vŕb. Odrezky sa odoberajú zo stredu rozkonáreného vrcholu zdravých rastlín, ktoré nemajú kvety. Pre urýchlenie zakoreňovania sa používajú stimulátory. Odrezky sa môžu zrezávať na dĺžku 15-20 cm, pričom spodný rez sa robí tesne pod púčikom a horný rez je rovný. Pri rozmnožovaní stromov je často lepšie odrezky odlamovať, aby sa nepomliaždilo ich pletivo.
• Potápanie: Jednoročné výhonky sa ohýbajú do pôdy okolo materského kríka. Potopená časť výhonka zakorení a po oddelení sa môže vysadiť na trvalé miesto.
• Vrúbľovanie a očkovanie: Nepriame vegetatívne rozmnožovanie, pri ktorom sa spája časť ušľachtilej odrody (púčik alebo vrúbeľ) s vhodným podpníkom. Používa sa najmä pri ovocných drevinách. Existujú rôzne techniky, napríklad Forkertov spôsob očkovania, ktorý nie je závislý od toku miazgy.
• Fragmentácia: Rozpad organizmu na niekoľko menších častí, z ktorých vznikajú noví jedinci.

Výhody vegetatívneho rozmnožovania

Hlavnými výhodami vegetatívneho rozmnožovania sú rýchlosť a spoľahlivosť. Rastliny si zachovávajú vlastnosti materského jedinca, čo je kľúčové pri pestovaní odrôd s cennými úžitkovými vlastnosťami. Okrem toho, mnohé druhy, ktoré sa zo semien rozmnožujú ťažko alebo vôbec, sa dajú týmto spôsobom jednoducho množiť.

Využíva sa prirodzene v prírode, ale aj cielene v záhradníctve a poľnohospodárstve, najmä pri rozmnožovaní ovocných a okrasných rastlín. Je to jednoduchý spôsob, ako získať viac rastlín bez veľkých nákladov, pričom jedna rastlina vie dať mnoho odrezkov bez ohrozenia jej zdravia.

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 spermatozoid, pri kvitnúcich rastlinách sa ním stáva peľové zrnko. Samčia gaméta splýva so samičou gamétou - vajíčkovou bunkou. 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.

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 fylogeneticky prispôsobené tak, aby sa mu zabraňovalo.

Niektoré rastliny majú mechanizmy, ktoré bránia samoopeleniu. Napríklad u jabloní nedozrievajú blizny a peľnice v tom istom kvete naraz. Iné rastliny využívajú hmyz na prenos peľu z peľníc dlhých tyčiniek na blizny dlhých čneliek a naopak, čím sa zabezpečuje cudzoopelenie.

Peľové zrnko zachytené na blizne (opelenie) začne klíčiť na peľové vrecúško, ktoré cez pletivo čnelky a semenníka prerastá do zárodočného mieška. Pri krytosemenných rastlinách dochádza k dvojitému oplodneniu. Z prvého oplodnenia vzniká zygota, z ktorej sa vyvinie zárodok. Z druhého oplodnenia vzniká triploidná bunka, ktorá dáva vznik výživnému pletivu semena - endospermu.

Semená môžu vznikať aj z neoplodnenej vajcovej bunky (partenogeneticky), napríklad pri jastrabníku a alchemilke, alebo z iných buniek zárodočného mieška.

Rodozmena (metagenéza)

Rodozmena je životný cyklus rastlín (a tiež húb a niektorých živočíchov), ktorý sa charakterizuje striedaním sa dvoch generácií: gametofytu (pohlavná generácia, haploidná, n) a sporofytu (nepohlavná generácia, diploidná, 2n).

U prvých suchozemských rastlín (ryniorasty) bola rodozmena izomorfná (rovnakotvará), kde gametofyt a sporofyt mali podobný tvar a mohli existovať samostatne. S postupným vývojom a prechodom na pevninu došlo k redukcii jednej z generácií, čo viedlo k heteromorfnej (rôznotvarej) rodozmene.

U machorastov prevláda gametofytická generácia nad sporofytom, zatiaľ čo u ostatných vyšších rastlín, vrátane krytosemenných, je typickým znakom prevládajúci sporofyt. U krytosemenných rastlín dochádza k extrémnej redukcii gametofytu. Samičí gametofyt (zárodočný vak) má len niekoľko málo buniek (typicky 7), zatiaľ čo samčí gametofyt (peľové zrnko) tvorí len 2-3 bunky.

Ak sa výtrusy sporofytu nelíšia tvarom, hovoríme o izospórickej rodozmene (napr. prasličky). Ak sa výtrusy líšia tvarom, ide o heterospórickú rodozmenu.

tags: #vegetativne #rozmnozovanie #krytosemennych #rastlin