Di dunia tumbuhan, dua bentuk reproduksi dapat dibedakan: aseksual dan seksual. Jenis pertama mencakup metode seperti transmisi informasi herediter seperti pembelahan sel langsung, vegetatif - dengan bantuan sekelompok sel somatik, dan reproduksi oleh sel haploid khusus - spora. Bentuk kedua yang lebih maju adalah reproduksi seksual, yang mengarah pada pembentukan biji. Ini ditemukan dalam siklus hidup gymnospermae dan tanaman berbunga, juga disebut angiospermae. Dalam karya ini, kami akan mempertimbangkan struktur luar biji kacang, mengetahui kondisi yang diperlukan untuk perkecambahannya, dan juga menentukan keuntungan apa yang dimiliki tanaman yang mampu bereproduksi.
Dari apa dan bagaimana biji terbentuk?
Kacang adalah tanaman tahunan yang menyukai panas dari keluarga kacang-kacangan, ia memiliki bunga dengan bentuk khas yang menyerupaiperahu layar atau kupu-kupu duduk dengan sayap terlipat. Di dalam bunga, di bagian khusus yang disebut putik, terdapat benih benih, yang menyembunyikan kantung embrio di bawah cangkangnya. Ini berisi telur dan struktur diploid yang disebut sel pusat. Mereka berturut-turut dibuahi oleh dua spermatozoa, sebagai akibatnya biji kacang muncul. Ia memiliki embrio, persediaan senyawa organik untuk pertumbuhan dan perkembangan, dua kotiledon, dan integumen yang disebut kulit biji.
Apa itu biji dikotil
Semua tanaman berbunga dengan dua kotiledon, sebagai hasil pembuahan, membentuk buah-buahan dengan biji, di mana semua bagian bunga memainkan peran utama: kelopak, mahkota dengan kelopak, androecium, terdiri dari benang sari dan, tentu saja putik dengan primordia biji. Struktur biji kacang dipelajari di kelas 6, berkenalan dengan bagian biologi seperti botani. Ini memiliki bentuk ellipsoid, yang menggabungkan volume biji yang mengesankan dengan luas permukaan yang relatif kecil.
Fitur ini meminimalkan kontak benih dengan lingkungan. Struktur luar biji kacang menyerupai organ utama sistem ekskresi mamalia. Dalam anatomi manusia, bahkan ada definisi - ginjal berbentuk kacang. Di bagian dalam, sisi cekung, ada bekas luka - tempat biji kacang menempel pada daun buah yang kering, yang disebut kacang. Karenanya nama keluarga tumbuhan - Kacang-kacangan. Ini memiliki lebih dari 12 ribu spesies. Kebanyakan dari ituperwakilannya adalah bentuk herba, tetapi ada juga semak dan pohon. Di antara kacang-kacangan, kami akan menyebutkan juara dalam kandungan protein nabati yang berharga: ini adalah kedelai, kacang polong, buncis, lentil.
Struktur benih dan artinya
Mari kita lanjutkan dengan memperhatikan struktur biji kacang. Gambar di bawah ini dengan jelas menunjukkan adanya bagian-bagian yang ditunjukkan sebelumnya, yaitu: kulit biji, dua kotiledon dan embrio yang terletak di antara keduanya.
Seperti yang telah ditetapkan, bagian luar - kulit biji - merupakan turunan dari integumen benih benih (integumen). Ini melakukan fungsi perlindungan terhadap pengeringan, suhu yang merugikan dan faktor abiotik negatif lainnya. Tentu saja, struktur benih utama adalah embrio. Mengapa demikian, mari kita lihat bagian selanjutnya.
embrio dikotil
Seperti yang kita ingat, dalam proses pembuahan ganda, yang hanya melekat pada tanaman berbunga, formasi multiseluler berkembang dari telur yang dibuahi - zigot. Ini disebut embrio dan memiliki tiga bagian: akar germinal, tangkai dan ginjal. Mari kita perhatikan struktur internal biji kacang. Diagram di bawah ini dengan jelas menunjukkan bahwa embrio, yang tersembunyi dengan aman di antara kotiledon, tidak hanya yang paling penting, tetapi juga struktur yang paling halus dan rentan. Selanjutnya kita akan menjawab pertanyaan tentang fungsi apa saja yang melekat pada komponen utama embrio.
Akar janin
Luar Biasajumlah tanaman terestrial memiliki sistem akar yang berkembang dengan baik: utama, lateral atau adventif. Rumput, semak, dan spesies kayu dapat membentuk dua jenis struktur bawah tanah, yang dalam botani disebut sistem akar tunggang dan akar serabut. Ternyata, mereka memulai perkembangan mereka dari bagian yang sama - akar germinal. Awal pembelahan selnya dalam fisiologi tanaman adalah kriteria utama yang menentukan peluncuran mekanisme seperti perkecambahan biji. Kacang, tomat, kacang polong, dan tanaman lain yang menyukai panas dan responsif memerlukan kombinasi optimal dari berbagai faktor lingkungan untuk menyelesaikan proses ini dengan munculnya tanaman muda baru.
Kotiledon dan perannya dalam penyangga kehidupan bibit
Agar benih berkecambah, diperlukan suplai senyawa nutrisi: gula, asam amino, lemak. Pada tumbuhan dikotil, itu terakumulasi dalam kotiledon. Pada awal perkecambahan embrio, zat organik berubah menjadi bentuk terlarut, yang paling mudah diserap oleh sel. Pada bibit tanaman dikotil, kotiledon mulai berfungsi sebagai terestrial pertama, yang disebut daun embrionik. Namun demikian, mereka mampu melakukan fotosintesis dan memberi tanaman muda semua zat plastik yang diperlukan.
Apa itu perkecambahan biji?
Ini adalah proses fisiologis, yang didasarkan pada mekanisme transisi dari periode laten dalam kehidupan benih ke tahap pertumbuhan aktif bagian-bagian embrio: akar dan tangkai dengan daun. Akibatnya, bibit muncul lebih dulu, dankemudian tanaman muda terbentuk. Bagaimana penampilan biji kacang yang berkecambah? Foto di bawah ini dengan jelas menunjukkan bahwa akar germinal mulai berkembang terlebih dahulu, kemudian tangkai membawa daun kotiledon ke atas tanah. Setelah beberapa waktu, dari kerucut pertumbuhan batang, yang terdiri dari jaringan pendidikan apikal - meristem - daun sejati tanaman kacang terbentuk.
Istirahat
Setelah buah yang disebut kacang matang, biji kacang yang dikumpulkan dari kebun tidak dapat segera berkecambah. Tidak hanya untuk tanaman dari famili legum, tetapi juga untuk perwakilan dari kelompok lain, seperti tomat, terong, mentimun, membutuhkan waktu untuk benihnya mengalami pematangan pasca panen. Hal ini ditandai terutama oleh fakta bahwa saat ini dalam sel-sel embrio metabolisme dilakukan pada tingkat yang sangat rendah. Respirasi benih praktis tidak ada, kadar air kurang dari seperenam dari total massa.
Akibatnya, biji memiliki energi perkecambahan minimum, tidak cukup untuk transisi zat organik kotiledon menjadi bentuk larut. Struktur luar dan dalam biji buncis pada periode laten tidak berbeda dengan pada musim tanam, ketika dipersiapkan untuk disemai di tanah. Perbedaan tersebut terutama berkaitan dengan laju reaksi metabolisme dalam sel embrio, yang sangat rendah selama periode dormansi benih.
Apa yang dibutuhkan untuk perkecambahan embrio
Dalam agronomi, Anda bisasorot kondisi berikut yang memastikan perkecambahan benih berkualitas tinggi dan penampilan bibit ramah: keberadaan air, suhu yang menguntungkan, keberadaan oksigen, pencahayaan optimal. Mari kita pertimbangkan faktor-faktor ini secara lebih rinci. Pertama dalam daftar kondisi abiotik kami adalah air. Hal ini diperlukan untuk pembengkakan sel, yang disertai dengan peningkatan respirasi mereka.
Mempelajari struktur biji kacang, kami menemukan bahwa nutrisi embrio hanya mungkin jika zat organik dalam kotiledon berubah menjadi bentuk terlarut. Ini karena molekul air menembus ke dalam parenkim penyimpanannya. Menjadi tanaman yang menyukai panas, kacang tumbuh dengan baik di tanah yang hangat. Tetapi pencahayaan tidak mempengaruhi energi perkecambahan. Untuk menghilangkan benih secara artifisial dari keadaan laten, mereka diperlakukan dengan stimulan, seperti fitohormon.
Mereka juga melakukan skarifikasi, yaitu, mereka secara mekanis melanggar integritas kulit tanpa merusak struktur yang membentuk struktur internal biji kacang, terutama kotiledon dan embrionya. Dengan demikian, semua praktik pertanian di atas mempercepat proses perkecambahan tanaman.
