Budowa kwiatu, w szczególności zalążni i powstającej z niej owocu w

wybranych rodzinach roślin.Typy kwiatostanów

Mechanizmy rozmnażania generatywnego

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Kwiat jako organ rozmnażania u okrytonasiennych

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

zalążnia

Dno kwiatowe- silnie skrócona oś kwiatowa, na którym osadzone są boczne części kwiatu (działki kielicha i płatki korony = okwiat), pręciki i owocolistki zrośnięte w słupek

Części kwiatu mogą być osadzone na dnie kwiatowym spiralnie lub w formie okółków

Układ członów kwiatowych międzyległy lub naprzeciw siebie w następujących po sobie okółkach

Typy symetrii w kwiatach

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślinhttps://doi.org/10.1016/j.semcdb.2017.08.052

Symetria promienista – aktynomorfizmSymetria bilateralna – zygomorfizm -

kwiaty grzbieciste

S. promienista (2 warunki) – płatki tej samej wielkości, kąty między poszczególnymi płatkami takie same

S. bilateralna – zmiana kątów między płatkami

s. bilateralna – zmiana wielkości płatków lub inna ich modyfikacja

Symetria promienista-

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

*

Zawilec gajowy (Anemone nemorosa L.)

Borówka brusznica (Vaccinium vitis-idaea L.)

Powojnik Clematis sp.

Symetria grzbiecista - ↓

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin https://atlas.roslin.pl/plant/7496wikipedia

Obuwik (Cypripedium L)

Zaraza krwistoczerwona (Orobanche gracilis Sm.)

Calypso bulbosa

Wzór kwiatowy - przedstawienie budowy morfologicznej kwiatu za pomocą symboli, liter i liczb.Informuje o liczbie elementów w poszczególnych okółkach kwiatu oraz o ich zrastaniu się, a takżeo położeniu dna kwiatowego względem zalążni.

P –okwiat pojedynczy (niezróżnicowany na kielich i koronę)K –kielichC –korona (C5 5 płatków korony)E – kieliszek (dodatkowe listki znajdujące się na zewnątrz działek kielicha i zwykle podobne do nich.

Występują np. u niektórych przedstawicieli rodzin różowatych (Rosaceae) i ślazowatych (Malvaceae). Ważna cecha diagnostyczna.

A –pręcikowie (ogół pręcików występujących w kwiecie)A5+5- dwa okółki pręcików po 5 w każdymG –słupkowie - kreska nad liczbą słupków (lub owocolistków w przypadku słupkowia zrosłego) oznacza,

że słupek jest dolny (a tym samym kwiat jest górny), pod tą liczbą – oznacza że słupek jest górny (akwiat dolny). Kreska ta symbolizuje "poziom", na którym znajduje się dno kwiatowe. G ( 5 ) oznaczasłupek dolny (=zalążnię dolną) zbudowaną z 5 zrośniętych owocolistków

↓ -kwiat o symetrii grzbiecistej* -kwiat o symetrii promienistej∞ -duża liczba elementów w okółku() –elementy w okółku zrośnięte

rodzaj tulipan (tulipa): *P3+3A3+3G(3)

Narys kwiatowy – diagram kwiatowy

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Słupki: górne, pośrednie, półdolne lub dolne w zależności od położenia w stosunku do dna kwiatowego (oś kwiatowa).

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

górny pośredni dolny

Słupek górny osadzony jest luźnona wypukłym dnie kwiatowym, apozostałe elementy kwiatuosadzone są poniżej zalążnisłupka – jest to tzw. kwiat dolny(hypogyniczny), np. w kwiecieziemniaka.

Jeżeli dno kwiatowe jest wklęsłe i obrasta zalążnię, a pozostałe elementy kwiatu są wyniesione ponad nią, jest to słupek dolny, a kwiat górny (epigyniczny), np. u ogórka.

W przypadku pośrednich form,np. gdy zalążnia osadzona jestswobodnie na płaskim lubwklęsłym dnie kwiatowym, niezrastając się z nim bokami,mówimy o słupku pośrednim ikwiecie kołozalążniowym(perygynicznym).

Klon sp – kwiaty obupłciowe i męskie

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Kwiat obupłciowyKwiaty męskie - pręcikowe

Słupek górny- w kwiecie ….?

Magnolia sp. – słupek górny

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Słupki: górne, pośrednie, półdolne lub dolne w zależności od położenia w stosunku do dna kwiatowego (oś kwiatowa).

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

górny pośredni dolny

Osadzony jest luźno nawypukłym dnie kwiatowym, apozostałe elementy kwiatuosadzone są poniżej zalążnisłupka – jest to tzw. kwiat dolny(hypogyniczny), np. w kwiecieziemniaka.

Jeżeli dno kwiatowe jest wklęsłe i obrasta zalążnię, a pozostałe elementy kwiatu są wyniesione ponad nią, jest to słupek dolny, a kwiat górny (epigyniczny), np. u ogórka.

W przypadku pośrednich form,np. gdy zalążnia osadzona jestswobodnie na płaskim lubwklęsłym dnie kwiatowym, niezrastając się z nim bokami,mówimy o słupku pośrednim ikwiecie kołozalążniowym(perygynicznym).- róża

Słupek dolny

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Cornus sp. - dereń Malus sp.- jabłoń

Kwiatostan – rozgałęzienia pędu, które nie rozwijają się dalej w sposób wegetatywny

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Typy rozgałęzień pędu

DYCHOTOMICZNE MONOPODIALNE

SYMPODIALNE PSEUDODYCHOTOMICZNE-odmiana sympodianego

Architektura kwiatostanu zależy od:

typu rozgałęzienia pędu

położenia/osadzenia kwiatów

P – oś pierwotna, 1,2,3 – kolejne rzędy odgałęzień

Ze względu na sposób rozgałęziania:Proste – kwiaty wykształcają się bezpośrednio w obrębie głównej osi pędu

GRONO ZMAKNIĘTE

GRONO OTWARTE

KŁOS

GŁÓWKA

BALDACHOGRONO

KOSZYCZEKKOLBA KOSZYCZEK BALDACH

Złożone – kwiaty wykształcają się w obrębie odgałęzień wyższych rzędów

Kwiatostany złożone – odgałęzienia boczne typu monopodialnego

grono złożone baldach złożony (z baldaszkami)

kłos złożony

wiechaWiecha złożona (odgałęzienia boczne osi kwiatostanu zakończone kłoskami)

Kwiatostany złożone – odgałęzienia boczne typu sympodialnego

otwarty kwiatostan

„bukietowy”

zamknięty kwiatostan

„bukietowy”

wierzchotka dwuramienna

wierzchotka jednoramienna

sierpik

wachlarzyk

Kwiatostany – klasyfikacja Zakończenie pędu (pędów) kwiatem terminalnym: niezdetrminowane (-)

zdeterminowane (+)

Niezdeterminowane: grono (A – Arabidopsis th, B – Antirrhinum majus), grono złożone (C - trawy). Oś kwiatostanu zachowuje dość długo swój wzrost. Zakwitanie kwiatów postępuje od dołu ku szczytowi, najpóźniej rozwija się kwiat szczytowy.

Zdeterminowane: wierzchotka dwuramienna (D – Silene latifolia), wierzchotka (E - tytoń), wierzchotka jednoramienna - sierpik (F - pomidor), wiecha (G – bez lilak, wiele gatunków traw). Charakteryzują się ograniczonym wzrostem – na szczycie osi głównej wyrasta kwiat zamykając jej dalszy wzrost, a pod nim wyrastają boczne odgałęzienia, przedłużające pęd i wydające nowe kwiaty.

Elementy kwiatostanu, typy liści

kwiat

szypułka przysadka

podkwiatek

profil

podsadka

P

Owoc – typowy powstaje z zalążni słupka

• Rozrośnięta ściana zalążni – owocnia (perykarp) Owocnia – 3 warstwy

zewnętrzny – egzokarpśrodkowy – mezokarpwewnętrzny – endokarp

Egzo-, endokarp – zwykle z jednej warstwy komórek; egzokarp – tworzy zwykle skórkę owocuendokarp – czasem kilkuwarstowy, może drewnieć tworząc

pestkę z nasieniem mezokarp – w pewnych owocach rozwija się jako mięsista

tkanka o znacznej grubości

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

owoc

pojedyncze

suche

pękające

mieszek, strąk, torebka, łuszczyna

niepękające

orzech, ziarniak, niełupka, rozłupnia

mięsiste

jagoda, pestkowiec

zbiorowe

owoc wielopestkowcowy,

owoc wieloorzeszkowy

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

owocostan

jagodostanananasa

owocostan pestkowcowy figi

owocostan orzeszkowy

morwy

kwiat kwiatostan

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Mieszek - tojad Strąk - groch

Renee Comet (photographer) AV Number: AV-9400-4164

Orlik - pęknięcie mieszków wzdłuż szwu brzusznego.

pojedynczy mieszek

pękające

Strąk – pęka wzdłuż szwu brzusznego (miejscazrośnięcia owocolistkó) oraz wzdłuż żyłki środkowejowocolistka - nasiona ułożone wzdłuż szwubrzusznego

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Mak pod zdrewniałym znamieniem słupka torebka otwiera się klapami

Tulipan – torebka pęka komorowo wzdłuż nerwu środkowego owocolistka

Dziurawiec – torebka pęka wzdłuż linii zrośnięcia owocolistków, a torebka rozpada się wówczas na poszczególne owocolistki

Owoc typu torebka powstaje ze zrośnięcia dwu lub

więcej owocolistków (jednokomorowa, jednokomorowa

z przegrodami, wielokomorowa)

pękające

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Łuszczyna - rzepak

Powstaje z dwóch owocolistków, pęka dwiema klapami. Między klapami występuje fałszywa przegroda, na której są nasiona. Przegroda fałszywa powstaje w wyniku wtórnego wrastania tkanki owocolistka do pojedynczej komory zalążniowej

pękające

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Orzech - owocnia zdrewniała, jedno nasionie niezrośnięte z owocnią

niepękające

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Ziarniak – skórzasta owocnia zrastająca się z łupiną nasienną pojedynczego nasienia – pszenica, kukurydza

Niełupka – skórzasta owocnia niezrastająca się z pojedynczym nasieniem - słonecznik

Często z urządzeniami ułatwiającymi rozsiewanie przez wiatr – np. resztkami kielicha – mniszek lekarski

Skrzydlak klonu –odmiana niełupki, w której owocnia wykształca skrzydlaste wyrostki

niepękające

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Rozłupnia – wielonasienny owoc, który rozpada się przy dojrzewaniu na suche niepękające owocki – rozłupki– które odpowiadają poszczególnym owocolistkom i zawierają po jednym nasieniu

Rozłupki kminku – każda z jednym nasioniem

niepękające

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Owoce pojedyncze mięsiste (jagoda, pestkowiec) – owoce niepękające o soczystej owocni.

Jagoda - owocnia zbudowana z zewnętrznego egzokarpu oraz zmięśniałego mezokarpu, wypełniającego całe wnętrze owocu. Cechą charakterystyczną jagody jest brak endokarpu. Bezpośrednio w mezokarpie znajdują się liczne (rzadko jedno) nasiona:

arbuzawokadobażyna czarnaberberysborówkahurma – szaron kakipomidorwinogronożurawina.

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Pestkowiec - egzokarp tworzy skórkę, mezokarp mięśnieje, a część wewnętrzna (endokarp) twardnieje i drewnieje. Twarda, wewnętrzna część owocni nazywana jest pestką i różni ten typ owocu od jagody (zmięśniała w całości) - czereśnia, tarnina, oliwka

U niektórych pestkowców mezokarp pozostaje zielony i jest niejadalny (np. orzech włoski i migdałowiec pospolity), u których jadalną częścią jest nasiono wewnątrz pestki)

Zewnętrzna warstwa owocni stanowi mięsistą, zieloną okrywę, wewnętrzna część owocni, czyli endokarp, tworzy zdrewniałą skorupę. Jadalne jest nasiono

Budowa pestkowca

(Perykarp)

źródło wikipedia

brzoskwinia

nektarynka

czereśnia

owoc

pojedyncze

suche

pękające

mieszek, strąk, torebka, łuszczyna

niepękające

orzech, ziarniak, niełupka, rozłupnia

mięsiste

jagoda, pestkowiec

zbiorowe

owoc wielopestkowcowy,

owoc wieloorzeszkowy

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

owocostan

jagodostan ananasa

owocostan pestkowcowy

owocostan orzeszkowy

kwiat kwiatostan

Katedra Biofizyki i Morfogenezy Roślin

Owoc pozorny (rzekomy, szupinkowy, łac. pseudofructus) – organ roślin okrytonasiennych zawierający nasiona, który w odróżnieniu od owoców właściwych nie powstaje wyłącznie ze ścian zalążni słupka, lecz także innej części kwiatu. Najczęściej wykształca się z rozrośniętego mięsistego dna kwiatowego, rzadziej okwiatu lub przysadki. Jeden owoc pozorny wywodzi się z jednego wielozalążniowego kwiatu.

Owoce pozorne występują najczęściej u przedstawicieli rodziny różowatych:

• u truskawki lub poziomki jest to jagoda pozorna, wieloorzeszkowiec zawierający liczne i drobne owoce właściwe (orzeszki) osadzone na wypukłym soczystym dnie kwiatowym;

• u maliny owocem rzekomym jest wielopestkowiec powstały przez zrośnięcie się licznych drobnych pestkowców osadzonych na wspólnym, również zmięśniałym dnie kwiatowym;

• u jabłoni, gruszy i jarząbu są to owoce jabłkowate o ścianie zalążni zrośniętej ze zmięśniałym hypancjum;

• owoce pozorne wykształcają też róże: liczne owoce właściwe – orzeszki, objęte są zmięśniałym czerwonym hypancjum;

Owoce zbiorowe - powstają z wielu zalążni jednego wielosłupkowego kwiatu. Ponieważ w procesie tworzenia owocu bierze udział nie tylko zalążnia, ale także oś kwiatowa, owoce zbiorowe zaliczane są jednocześnie do owoców rzekomych (pozornych). http://pl.foodlexicon.org/s0000750.php#0

Copyright © foodlexicon.org

rodz. różowate Rosaceae

podrodz. tawułowe Spiraeoideae

śliwowe Prunoideae

różowe Rosoideae

jabłkowe Pomoideae

*K5C5A ∞ G5

*K5C5A 10 G(2-5)

*(E5)K5C5A ∞ G∞

*K5C5A ∞ G1

• z reguły owadopylne• kwiaty promieniste• kielich i korona 5-krotne • zwykle liczne pręciki

Podrodzina: tawułowe Spiraeoideae

Rodzaj: 1. Spiraea tawuła2. Aruncus parzydło

Spiraea media tawuła średnia(Bieszczady, Pieniny, pod ochroną)

Aruncus sylvestris(parzydło leśne) A. dioicus pod ochroną

• dno kwiatowe płaskie lub wklęsłe• owoc: wielonasienne mieszki

*K5C5A ∞ G5

Podrodzina: śliwowe Prunoideae

Rodzaj: 1. Prunus śliwa2. Cerasus wiśnia3. Armeniaca morela4. Padus czeremcha

Śliwa tarnina (tarnina, tarka) Prunus spinosa

*K5C5A ∞ G1

owoc: pestkowiec

Prunus domestica subsp. Italica –śliwa domowa (węgierka)

subsp. insititia - śliwa lubaszka

Armeniaca vulgaris (Prunus armeniaca) - morela

kwiaty siedzące, białe

Cerasus vulgaris - wiśnia pospolita

Podrodzina: różowe Rosoideae

Rodzaj: Rosa RóżaRubus Malina (Jeżyna)Fragaria PoziomkaComarum SiedmiopalecznikPotentilla PięciornikAlchemilla PrzywrotnikGeum Kuklik

GeumcoccineumKuklik szkarłatny

Rosa caninaRóża dzika

• dno kwiatowe w kształcie dzbana lub wydłużone i wypukłe

• owoc: jednonasienne niełupki (orzeszki) lub drobne pestkowce, owoce rzekome, owoce zbiorowe

*(E5)K5C5A ∞ G∞

Hypancjum (łac. hypanthium) – dno kwiatowe o specyficznej budowie, silnie wgłębione, lub posiadające wąską gardziel, na szczycie którego osadzone są listki kieliszka, działki kielicha i pręciki, na dnie zaś słupki. Z czasem może przekształcać się w zmięśniałą okrywę owocu rzekomego

Rosa canina róża dzika

Rubus idaeusmalina właściwa

owoc zbiorowy złożony z małych pestkowców

Rubus chamaemorus

malina moroszka (zagrożony)

roślina dwupienna

Fragaria vescapoziomka pospolita

diploid

Fragaria × ananassatruskawka

oktoploid i mieszaniec

Mieszaniec ten został uzyskany przez skrzyżowanie pochodzącej ze wschodniej Ameryki Północnej poziomki wirginijskiej (F. virginiana Duch.) z chilijską (F. chiloensis Ehrh.), którego dokonał Duchesne w 1712 roku.

Na wypukłym dnie kwiatowym znajduje się ok. 20 słupków i 20-30 pręcików. Po zapyleniu kwiatu dno kwiatowe rozrasta się stożkowato, tworząc jadalny owoc zbiorowy będący jagodąpozorną. Na jej powierzchni zawiązują się liczne orzeszki, będące właściwymi owocami.

Podrodzina: jabłkowe PomoideaeRodzaj: Pyrus grusza

Malus jabłoń Cotoneaster irgaCrataegus głógSorbus jarząbCydonia pigwa

Cotoneaster sp.

Sorbus aucuparia

Cydonia sp.

*K5C5A 10 G(2-5)

owoc rzekomy, szupinkowy

Owoc rzekomy (szupinkowy): rozrośnięte dno kwiatowe zrastające się z zalążnią; właściwym owocem są powstające z rozrośniętych ścian słupka skórzaste komory nasienne wraz z otaczającą tkanką

Malus jabłoń *K5C5A G(2-5)

Owoc rzekomy (szupinkowy): rozrośnięte dno kwiatowe zrastające się z zalążnią; właściwym owocem są powstające z rozrośniętych ścian słupka skórzaste komory nasienne wraz z otaczającą tkanką

Przekrój jabłka: 1- szypułka, 2 - nasiono, 3 - łuski gniazda nasiennego,4 - komora nasienna, 5 - kielich i zagłębienie kielichowe, 6 - miąższ, 7 - skórka

Pyrus Malus

liście jajowate lub szpiczastojajowate, skórzaste,o długości równej ogonkom liściowym

liście jajowate lub owalne, brzeg piłkowany,dwa razy dłuższe od ogonków

kolorkwiatów

rodz. bobowate (motylkowate) Fabaceae (Papilionaceae)

skrzydełko

• z reguły owadopylne• grzbiecista symetria kwiatów• kwiaty 5-krotne • 10 pręcików zrośniętych nitkami

(lub 9 zrośniętych i 1 wolny)• słupek pojedynczy (1 owocolistek)• zalążnia jednokomorowa• nektar wydzielany u nasady wolnego pręcika• owoc: strąkkielich

korona

pręcikowie i słupek

↓K(5)C5A(10)G1 ↓K(5)C5A(9)+1G1

owoc

Przykładowe rodzaje z rodz. Fabaceae o dużym znaczeniu użytkowym:

Sarothamnus żarnowiecLaburnum złotokapWisteria glicyniaLupinus łubinMedicago lucernaTrigonella kozieradkaTrifolium koniczynaRobinia robiniaCoronilla cieciorkaVicia wykaLens soczewicaLathyrus groszekPisum grochPhaseolus fasolaGlycine - soja

rodz. bobowate (motylkowate) Fabaceae (Papilionaceae)

gatunek miododajnyRobinia robinia

Trifolium pratense – koniczyna łąkowa

Trifolium repens – koniczyna białagatunek miododajny

U Trifolium wszystkie płatki są zrośnięte ze sobą. Nitki wszystkich pręcików zrastają się ze sobą i tworzą rynienkę, do której ścieka nektar.

gatunki pastewne„nawóz zielony”

Gatunki o jadalnych owocach

groch, bób,

soczewica,cieciorka,

fasola, soja

południowoamerykański gatunek jadalnyi olejodajny – Arachis hypogaea L -orzacha podziemna

• kwiaty samopylne, górne na ogół bezpłodne• szybko dojrzewające owoce (24h)• GYNOFOR (karpofor) fragment dna kwiatowego i szypułki kwiatowej

u podstawy słupka, osiągający do 20cm i wykazujący geotropizm dodatni

Owoc to strąk

• przeważają kwiaty o symetrii promienistej, często okazałe i efektownie wybarwione,

• korona zrosłopłatkowa, zwykle pięciokrotna• kwiaty zebrane zwykle w kwiatostany typu

wierzchotek• nitki pięciu pręcików przyrastają do rurki korony,• słupek dwukrotny górny. • owoc: jagoda lub torebka

Narys kwiatu Petunia

rodz. psiankowate Solanaceae

rodzaj: Solanum – psiankaCapsicum – paprykaLycopersicon – pomidor Nicotiana L. – tytońPetunia – petunia Mandragora – mandragora Datura – bieluń Physalis – miechunka

*K(5)[C(5)A5]G(2)

Solanum tuberosum

Lycopersicon esculentum

alkaloid kapsaicyna - działa na receptory bólu (nocyceptory), powodując uczucie pieczenia i ostrości w jamie ustnej

Capsicum annumpapryka roczna

Nicotiana tabacumtytoń szlachetny

Pękająca torebka z nasionami

Petunia ogrodowa (zwyczajna) Petunia ×atkinsiana

bieluń Datura sp.

Gatunki ozdobne

rodz. kapustowate (krzyżowe) Brasssicaceae

*K2+2C4A4+2G(2)

• rośliny roczne lub kilkuletnie,• kwiatostan typowo groniasty • pręcikowie czterosilne (4 dłuższe)• owoc: łuszczyna lub łuszczynka

Brassica oleracea - kapusta warzywna - różne odmiany;var. capitata kapusta warzywna głowiasta; var. gemmifera -brukselka;var. botrytis – kalafior; var. sabauda – włoska; var. italica - brokułvar. sabellica – jarmuż; var. gongylodes – kalarepa

Armoracia lapathifolia -chrzan pospolity

Brassica napus- rzepak

Cardamine pratensis -rzeżucha łąkowa

Capsella bursa-pastoris -tasznik pospolity

Sinapis alba - gorczyca biała

Lunaria annua -miesiącznica roczna

rodz. ślazowate Malvaceae

• kwiaty zwykle 5-krotne, ze skręconą w pąku koroną,

• posiadają kieliszek (epicalyx) • nitki pręcików zrastają się w rurkę wokół zalążni

i szyjki słupka• owoc: torebka lub rozłupnia

*E3-12K(5)C5A∞G(5-∞)

kieliszek

rodz. ślazowate Malvaceae

Hibiscus rosa-sinensis – ketmia róża chińska

Gossypium hirsutum – bawełna zwyczajnaroślina włóknodajna (włoski łupiny nasiennej)

rodz. ślazowate Malvaceae

Malva sylvestris – ślaz dzikigatunek leczniczy

Alcea rosea – malwa różowagatunek ozdobny

Althaea officinalis – prawoślaz lekarskigatunek leczniczy