التكاثر فى النباتات الزهرية

التكاثر فى النباتات الزهرية

ماهى النباتات الزهرية؟
هى مجموعة كبيرة من النباتات البذرية وتتميز بأن بذورها تنشأ داخل غلاف ثمرى لذلك تعرف أيضاً بمغطاة البذور وهى تنتشر فى بيئات مختلفة وتتفاوت أحجام النباتات الزهرية من نباتات عشبية صغيرة إلى أشجار ضخمة.
ماهى الزهرة؟
الزهرة : هى عضو التكاثر فى النباتات الزهرية وهى عبارة عن ساق قصيرة تحورت أوراقها لتكون الأجزاء الزهرية المختلفة.
• وتخرج الزهرة من إبط ورقة قد تكون خضراء أو حرشفية تعرف بأسم القنابة وأحياناً توجد أزهار بدون قنابات.
منشأ الزهرة وماهى النورة:
(1) قد تنشأ وحيدة طرفية ( من برعم طرفى ) وتحد من نمو الساق كما فى التيوليب.
(2) قد تنشأ وحيدة إبطية ( أى من برعم إبطى وموزعة على كل النبات ) كما فى البتونيا.
(3) أو تتجمع الأزهار على محور زهرى فى تنظيمات معينة تعرف بالنورات كما فى الفول والمنثور.
النورة : عبارة عن محور زهرى تتجمع عليه الأزهار فى تنظيمات متنوعة.
تركيب الزهرة :
• تخرج الزهرة من إبط ورقة تسمى قنابة تختلف فى الشكل واللون من نبات لآخر.
• وقد تحمل الزهرة على عنق فتكون معنقة أو جالسة " ليس لها عنق".
• وتتركب الزهرة النموذجية مثل مالفول والتفاح والبصل والبتونيا من أربع محيطات زهرية وتتبادل أوراق كل محيط مع الذى يليه.
محيطات الزهرة هى :
1- الكأس Calyx : وهو المحيط الخارج ويتكون من أوراق خضراء تسمى سبلات Sepals
ووظيفته : حماية الأجزاء الداخلية للزهرة من عوامل الجفاف والرياح والأمطار ويحيط بالتويج من الخارج لحمايته.
2- التويج Coralla : ويحاط من الخراج بالكأس ويتكون من محيط او اثنين من البتلات petals التى تكون غالبا ملونة.
ووظيفته : حماية الأجزاء الجنسية للزهرة – وجذب الحشرات للتلقيح الخلطى.
• ويلاحظ أنه : فى معظم أزهار ذات الفلقة الواحدة كالبصل والتيوليت يصعب تميز أوراق الكأس عن التويج ويعرفان معاً بأسم الغلاف الزهرى (perianth) .
3- الطلع Androecium : وهو عضو التذكير ويتكون الطلع من أوراق تسمى أسدية وتتكون السداة من خيط رفيع يحمل فى قمته المتك الذى يحتوى على أربع أكياس من حبوب اللقاح.
ووظيفته : تكوين حبوب اللقاح " الأمشاج الذكرية"
4- المتاع Gynoecium: وهو عضو التأنيث ويقع فى مركز الزهرة ويتكون من كربلة أو أكثر " ملتحمة أو مفصلة " وتتكون الكربلة من ميسم قرصى لزج تلتصق به حبوب اللقاح وقلم ومبيض يقع فى قاعدة الكربلة وهو منتفح وبداخله البويضات.
وظيفته : تكوين البويضات " الأمشاج المؤنثة"

وظائف الزهرة : لكى تقوم الزهرة بوظيفتها من أجل استمرار النوع فإنه يجب أن :
(1) تقوم الأسدية بإعداد حبوب اللقاح" الأمشاج المذكرة"
(2) يقوم المبيض فى الزهرة بإعداد البويضات " الأمشاج الأنثوية"
(3) تأتى بعد ذلك عملية التلقيح.
(4) ثم عملية الإخصاب فتكون الثمرة والبذور كما يلى:
أولا : مرحلة تكوين حبوب اللقاح:
1- عند فحص قطاع عرضى فى متك ناضج لأحد الأسدية الكبيرة فى زهرة نبات الزنبق نتمكن من رؤية 4 أكياس لحبوب اللقاح وقبل أن تتكون حبوب اللقاح أثناء نمو الزهرة كانت هذه الأكياس الأربعة مليئة بخلايا ذات أنوية كبيرة تسمى بالخلايا الجرثومية الأمية بنواة كل منها 2ن صبغى ( زوجية المجموعة الصبغية).
2- تنقسم كل خلية جرثومية أم انقساما ميوزيا لتعطى 4 خلايا بكل ن صبغى تعرف بالجراثيم الصغيرة.
3- تتحول كل جرثومة صغيرة إلى حبة لقاح وذلك بأن تنقسم نواتها انقساما ميتوزيا إلى نواتين بكل منهما صبغى ايضا
• تعرف إحداهما بالنواة الأنبوية nucleus Tube
• وتعرف الأخرى بالنواة المولدة Generative N
4- بعد ذلك يتغلظ غلاف حبة اللقاح لحمايتها فى هذه الأثناء ينضج المتك ويتحلل الجدار الفاصل بين كل كيسين متجاورين من أكياس حبوب اللقاح وتتفتح الأكياس وتصبح حبوب اللقاح جاهزة للأنتشار ويمكن تلخيص ما حدث من خطوات كالتالي:

ثانيا ً: تكوين البويضات : أثناء تكوين حبوب اللقاح فى المتك تحدث تغيرات مناظرة فى المبيض لتكوين البويضات تتم على النحو التالى:
1- تبدأ البويضة فى الظهور كأنتفاخ على جدار المبيض يكون محتويا على خلية جرثومية أمية كبيرة بنواتها 2ن صبغى.
2- مع نمو البويضة يتكون لها حبل سرى يصلها بجدار المبيض يمدها بالغذاء .
3- يتكون حول البويضة غلافان يحيطان بها تماما فيما عدا ثقب صغير يسمى بالنقير يتم من خلاله إخصاب البويضة.
4- وفى داخل البويضة تنقسم الخلية الجرثومية الأم انقساما ميوزيا لتعطى صفاً من 4 خلايا بكل ن صبغى.
5- يتحلل ثلاثة منها لتبقى واحدة تكبر بسرعة وتكون الكيس الجنينى الذى يحاط بنسيج النيوسيلة الغذائى.
ويحدث بالكيس الجنينى التغيرات الأتية :
أ- تنقسم النواة ثلاثة مرات ميتوزيا لتكوين 8 أنوية وتهاجر كل 4 أنوية إلى كل طرف من طرفى الكيس الجنينى.
ب- تنتقل واحدة من كل 4 أنوية إلى وسط الكيس الجنينى وتعرفان بالنواتين القطبيتين.
ج- تحاط كل نواة من الثلاثة الباقية فى كل من طرفى الكيس الجنينى بكمية من السيتوبلازم وغشاء رقيق لتصبح خلايا.
د- تنمو احدى الخلايا القريبة من النقير ( الوسطى) لتصبح البيضة (EGG) وتعرف الخليتان الموجودتان على جانبى البيضة بالخليتين المساعدتين وتعرف الخلايا الثلاثة البعيدة عن النقير بالخلايا السمتية وبعد ذلك تصبح البيضة جاهزة للإخصاب وذلك بعد وصول حبة اللقاح إلى الميسم فيما يعرف بالتلقيح.
ثالثاً : التلقيح والاخصاب :
معنى التلقيح : هو انتقال حبوب اللقاح من المتك إلى ميسم الزهرة.
* أنواع التلقيح :
1- ذاتى : وفيه تنقل حبوب اللقاح من متك الزهرة إلى ميسمها أو
ميسم زهرة أخرى على نفس النبات وتكون الأبناء الناتجة مشابهة للأباء.
2- خطى : وفيه تصل حبة اللقاح من متك الزهرة إلى ميسم زهرة نبات
آخر من نفس النوع.
• متى يكون التلقيح خلطى ؟ يحدث إذا توافرت العوامل الأتية:
أ- أن تكون الأزهار وحيدة الجنس.
ب- أن تنضج الزهرة المذكرة قبل المؤنثة او العكس .( وفى بعض الحالات تنضج المياسم قبل المتوك أو العكس)
ج- أن يكون مستوى المتوك منخفض عن مستوى المياسم. ويحتاج التلقيح إلى وسيلة لنقل حبوب اللقاح.
*أهم وسائل التلقيح: بالحشرات- بالهواء –بالماء –بالإنسان.
*عملية الإخصاب :
إنبات حبة اللقاح:
بعد سقوط حبة اللقاح على الميسم يبدأ الإخصاب فتقوم النواه الأنبوبية بتكوين أنبوبة اللقاح التى تخترق بدورها سطح الميسم وأنسجة القلم لتصل إلى نقير البويضة وتحدث التغيرات الآتية:
1- تتلاشى النواة الأنبوبية.
2- تنقسم النواة المولدة إلى نوعين ذكريتين ( أو مشيجين ذكريين).
3- تنتقل نواه ذكرية ن من خلال انبوبة اللقاح وتندمج مع نواه البيضةovum لينتج زيجوت به 2ن الذى يبدأ فى الأنقسام ميتوزيا مكونا جنين النبات الجديد.
4- تندمج النواة الذكرية الثانية مع النواة الموجودة فى وسط الكيس الجنينى ( الناتجة عن اندماج النواتين القطبيتين ) وينتج عن ذلك نواة الأندوسبرم الثلاثية المجموعة الصبغية (3ن) ويعرف الاندماج السابق بالإندماج الثلاثى " التكوين الأندوسبسروم".

ويلاحظ أن عملية الإخصاب هنا كانت مزدوجة ( أى إخصاب مزدوج ) ومعناه :
أ- اندماج نواة ذكرية (ن) مع نواة البيضة (ن) لتكوين زيجوت 2ن ثم ينقسم مكوناً الجنين 2ن.
ب- اندماج نواة ذكرية (ن) مع نواتا الكيس الجنينى (ن) لتكوين نواة الأندوسبرم(3ن) ثم تنقسم نواة الأندوسبرم لتعطى نسيج الأندوسبرم الذى يعتمد عليه الجنين فى غذائه فى مراحل نموه الأولى ويبقى هذا النسيج خارج الجنين ويشغل جزء من البذرة نواه ذكرية (ن) + لمضة (ن) ← زيجوت (2ن) ← جنين 2ن
نواه ذكرية (ن) + نواتان قطبيتان (2ن) ← نواه الاندوسبرم (3ن)
للامشاج الثلاثي
رابعاً : تكوين البذرة والثمرة:
بعد الإخصاب تحدث مجموعة تغيرات فى المبيض أهمها :
(1) تتحول خلية البيضة إلى زيجوت يتحول بدوره إلى جنين ( جذير وريشة).
(2) بالنسبة للخلايا السمتيه والمساعدين تتحلل وتختفى .
(3) بالنسبة لنسيج الأندوسبرم:
(أ) قد يبقى هذا النسيج خارج الجنين ويشغل جزء من البذرة وتسمى البذرة أندوسبرمية مثل ذات الفلقه الواحدة حبوب القمح والذرة.
* والحبة : ثمرة بها بذرة واحدة يلتحم فيها أغلفة البويضة مع أغلفة المبيض.
(ب) أو قد يستهلك الأندوسبرم أثناء تكوين الجنين وتعرف البذرة بأنها لا أندوسبرمية مثل الفول والبسلة ويخزن الغذاء اللازم لنمو الجنين ( الجذير والريشة) أثناء الإنبات فى الفلقتين.
(4) بالنسبة للنيوسيلة : يستهلكها الجنين.
(5) بالنسبة لأغلفة البويضة : يتصلبان لتكوين قصرة البذرة ما عدا ثقب النقير الذى يتحول إلى نقير البذرة لإدخال الماء اللازم عند إنباتها.
* والبذرة بويضة ناضجة ينفصل فيها أغلفة البويضة ( القصره ) عن الغلاف الثمرى ( جدار المبيض )
(6) بالنسبة لجدار المبيض : يتحول إلى غلاف الثمرة.
بعد نهاية الإخصاب يبدأ المبيض فى التضخم والنضج ليكون الثمرة أما المحيطات الزهرية فتذبل .فالثمرة مبيض ناضج.
ولكن فى بعض النباتات قد يبقى أجزاء من الزهرة تشترك فى تكوين الثمرة فمثلاً :
(أ) فى الرمان يتبقى اوراق الكأس والأسدية مع الثمرة.
(ب) فى الباذنجان والبلح يبقى أوراق الكأس مع الثمرة.
(ج) فى القرع تبقى أوراق التويج مع الثمرة.
* الثمرة الكاذبة : قد يتشحم جزء من الثمرة غير المبيض بالغذاء مثل ثمرة التفاح والكمثرى الذى يتشحم فيها التخت فتسمى بالثمرة الكاذبة.
أهمية عملية التلقيح والاخصاب :
أ- توفر عملية التلقيح للزهرة الخلايا الذكرية اللازمة لعملية الإخصاب وتكوين البذور.
ب- كما أن سقوط حبة اللقاح على الميسم يحفز الاكسينات ( الهرمونات النباتية) اللازمه لنمو المبيض وتحوله إلى ثمرة ناضجة.
ج- وبعد نضج الثمار والبذور وخاصة فى النباتات الحولية : يتعطل النمو الخضرى فى النبات وأحيانا يموت النبات ويرجع ذلك إلى:
(1) استهلاك المواد الغذائية المختزنه فى النبات.
(2) وتثبيط الهرمونات.
يمكن القول انه إذا لم تتم عملية التلقيح والإخصاب فإن الزهرة تذبل وتسقط دون تكوين الثمره.
* الإثمار العذرى : هو قدرة بعض النباتات على إنتاج الثمار طبيعيا بدون تلقيح أ إخصاب وتكون خاليه من البذور كما فى الموز والأناناس ( والعنب البناتى والبرتقال أبو سرة)
* الإثمار العذرى الصناعى : أمكن احداث الإثمار العذرى لبعض النباتات برش المياسم بخلاصة حبوب اللقاح ( حبوب لقاح مطحونة فى أثير كحولى ) أو استخدام أندول أو نافثول حمض الخليك لتنبيه المبيض لتكوين ثمار بدون بذور .
ويلاحظ ما يلى :
أن الإثمار العذرى يختلف عن عملية التكاثر البكرى فى الحيوان الذى يعتبر نوعا خاصا من التكاثر اللاجنسى والفرق بينهما يوضحه الجدول الأتى:
الإثمار العذرى ( البكرى) التوالد العذرى ( البكرى)
1- يحدث فى النبات 1- يحدث فى الحيوان
2- ينتج ثمار بدون بذور كما فى كما فى الموز والأناناس والعنب البناتى والبرتقال أبو سرة (فلا تزداد الأعداد لذلك لا يعتبر تكاثر)
2- ينتج أفراد كاملة خصبة من شق جنسي واحد ( ذكور كما فى النحل أو إناث كما فى القشريات أحيانا ) فهو يؤدى الى زيادة النسل والأعداد لذلك يعتبر تكاثر.