Kwiat (flos)

• Skrócony pęd zbudowany z listków służących do rozmnażania płciowego

• Kwiaty rozwijają się z pączków kwiatowych na łodydze

• Skład kwiatu:

• Działki kielicha (kielich)

• Płatki korony (korona)

• Pręciki (pręcikowie)

• Słupki (słupkowie)

• Budowę kwiatu można przedstawić za pomocą wzoru lun narysu:

• Wzór:

• K - kwiat; C- kielich; A - pręcikowie; G - słupkowie

• Liczby u podstawy liter - liczba elementów składowych

• Nawiasy - zrastanie się części kwiatowych

• Kreska pod słupkiem - słupek górny

• Kreska nad słupkowiem - słupek dolny

• Gwiazdka - kwiat promienisty

• Strzałka - kwiat grzbiecisty

• Przykłady:

• *K₂₊₂C₄A₂₊₂G(2) Brassicaceae - krzyżowane

• ↓K₂[C₍₅₎A₂₊₂]G(2) Lamiaceae - jasnowate

• *P₃₊₃A₃₊₃G(3) Liliaceae - liliowate

• Narys kwiatu (diagram) - geometryczne przedstawienie budowy kwiatu w przekroju poprzecznym

• Części kwiatu są osadzone na dnie kwiatowym , które jest rozszerzone i stanowi zakończenie pędu - szypułka kwiatowa

• Układ elementów na dnie kwiatowym:

• Spiralny - nieokreślona liczba listków kwiatowych

• Okółkowy - z określoną liczbą listków w każdym kółku. Liczba wyznacza krotność kwiatów

• Okwiat:

• Okwiat podwójny = kielich + korona

• Okwiat pojedynczy perianthium - brak zróżnicowania na kielich o koronę

• Kwiat nagi - brak okwiatu

• Płciowość:

• Obupłciowe = pręciki + słupki

• Jednopłciowe (rozdzielnopłciowe):

• Pręciki lub słupki

• Rośliny 1 - pienne = słupki na jednym i tym samym pniu

• Rośliny 2 - pienne = słupki na dwóch pniach tego samego gatunku.

Morfologia kwiatów:

• Kielich calyx:

• Składa się z listków bezogonowych (zwykle zielonych) - działki sepala

• Kształty kielicha:

• Wolnodziałkowy - działki głęboko wcięte (wolne)

• Zrosłodziałkowe - działki są zrośnięte do 2/3 - szczyty działek mają zwykle ząbki, a zrosła częśc wykształca się w rurkę

• Rodzaje kielicha:

• Dzwonkowaty

• Beczułkowaty

• Dwuwargowy itp.

• Kielich jest: trwały lub odpada (mak), może ulegać redukcji do puchu pappus

• Czasami dookoła kielicha jest kieliszek epicalyx tj w R: Ślazowatych Malvaceae

• Korona corolla:

• Składa się z barwnych listków okwiatu - płatki pętała

• Płatki są osadzone na krótkim ogonku - paznokciu , pozostała część jest blaszką

• U nasady płatków lub na dnie kwiatowym są miodniki nektaria, mające nektar

• Niekiedy płatki są wykształcone w postaci ostrogi, w której jest nektar (fiołek)

• Zapach i barwa kwiatu służą do wabienia owadów

• Zapach pochodzi z olejków lotnych, a zabarwienie od barwników (antocyjany, flawonoidy, karotenoidy)

• Rodzaje kwiatu:

• wolnopłatkowe - płatki korony wolne

• zrosłopłatkowe - płatki korony zrośnięte - szczyty płatków tworzą ząbki lub płatki, a pozostała część korony (gardziel) jest kółkowa, kulistobeczułkowata, języczkowata, rurkowata, lejkowata, wargowa itd.

• Symetrie korony:

• Promienista (kwiaty promieniowe)

• Dwuboczna (kwiaty grzbieciste)

• Rzadziej asymetryczna

• Pręcikowie androeceum:

• Składa się z kilku lub wielu pręcików, mających męskie organy płciowe kwiatów

• Skład pręcika stamen:

• Nitka pręcikowa filamentum

• Pylniki thecae, wykształcone w postaci główki pręcikowej anthera

• Pręcik → 2 pylniki (woreczki pyłkowe) → 2 komory pyłkowe loculi → ziarna pyłku (pyłek pollen)

• Pylniki połączone są ze sobą łącznikiem connectivum

• Pręciki są ze sobą:

• Wolne

• Zrośnięte nitkami

• Zrośnięte pylnikami

• U roślin zrosłopłatkowych pręciki są przyrośnięte do rurki korony

• Prętosłup gynostemium - pręciki zrośnięte ze słupkiem

• Prątniczki staminodia - bezpłodne pręciki niewytwarzające ziaren pyłku.

• Słupkowie gynaceum:

• Składa się z jednego lub kilku słupków

• Słupki zawierają żeńskie organy płciowe kwiatów

• Powstają przez zrastanie się 1 lub kilku owocolistków (rośliny okrytozalążkowe)

• Jeśli owocolistki carpellae są wolne, to brak słupka (rośliny nagozalążkowe)

• Słupek pistillum = znamię + szyjka + zalążnia

• Znamię stigma może być wielokrotne - liczba zrośniętych owocolistków

• Szyjka stylus jest krótka lub wydłużona, jest między znamieniem a zalążnią

• Zalążnia ovarium - dolna rozszerzona część słupka. Może być 1- , kilku - lub wielokomorowa. Zawiera zwykle liczne zalążki ovula

• Położenie słupka w kwiecie może być cechą diagnostyczną:

• Słupek górny - wolna zalążnia niezrośnięta z dnem kwiatowym

• Słupek dolny - zalążnia zrośnięta z dnem kwiatowym, które jest wyraźnie rozszerzone

• Dno kwiatowe może formować pierścieniowate zgrubienia, otaczające szyjkę słupka lub zalążnię w postaci tarczki discus

• Zalążki rozwijają się z łożyska placentum na ścianie zalążni

• Rodzaje łożyska:

• Ścienne - zalążki wyrastają ze ścian owocolistków

• Brzeżne - zalążki są przyczepione do brzegów owocolistka

• Środkowe - zalążki wyrastają z osi środkowej zalążni

• Rodzaje zalążka:

• Prosty ovulum orthotropum

• Odwrócony ovulum antropum

• Zgięty ovulum campylotropum

• Zalążek składa się z:

• Sznureczek funiculus

• Osadka chalaza

• Ośrodek zalążkowy nucellus

• Woreczek zalążkowy saculus embryonalis

• Osłonka zewnętrzna integumentum externum

• Osłonka wewnętrzna integumentum internum

• Okienko micropyle.

Kwiatostan inflorescentia

• Szypuła - łodyga stanowi oś główną kwiatostanu

• Podsadek - listki u podstawy kwiatostanów

• Przysadek - listki u podstawy kwiatów

• Szyszki strobili - kwiatostan drzew iglastych

• Trzpień - oś szyszki, jego nasada pozbawiona łusek - trzonek

• Szyszkojagoda - zmięśniała szyszka, przypominająca jagodę (jałowiec)

• Kwiatostany roślin okrytonasiennych:

• Groniaste

• Wierzchotkowate

• Kwiatostany groniaste:

• Grono racemus - kwiaty są zaopatrzone w długie szypułki i zakwitają od dołu ku górze

• Wiecha panicula - grono złożone, pojedyncze pędy są jeszcze raz groniasto rozgałęzione

• Kłos spica - kwiaty skupione na wydłużonej osi kwiatostanowej. Są siedzące lub na bardzo krótkich szypułkach. Odmiany:

• Kotka, bazia amentum - kwiaty jednopłciowe. Oś kwiatostanu jest wiotka i zwisa ku dołowi

• Kłos złożony - zbudowany z kilku kłosków; kłosek spicula może być 1 lub wielokwiatowy

• Kolba spadix - oś kwiatostanowa jest zmięśniała i zgrubiała

• Baldachogrono corymbus (podbaldach) - kwiatostan, poszczególne szypułki kwiatowe wyrastające z różnych wysokości osi kwiatostanowej dorastają do jednego poziomu

• Baldach umbella - wszystkie szypułki kwiatowe wyrastają na tej samej wysokości na łodydze i są jednakowo długie.

• Baldach złożony - w miejsce pojedynczych kwiatów wyrastają krótkie szypułki z kwiatami - baldaszki umbellulae. W tych kwiatostanach podsadki u podstawy baldachów to pokrywy, a u podstawy baldaszków - pokrywki

• Główka capitulum - oś kwiatostanowa nieco podłużnie zgrubiała i skrócona. Kwiaty są siedzące lub na krótkich szypułkach

• Koszyczek anthodium - oś kwiatostanowa jest silnie poprzecznie zgrubiała i tworzy szeroki osadnik receptaculum. Szypułki kwiatostanowe są zredukowane, a kwiatostan od spodu otoczony licznymi liśćmi okrywy

• Kwiatostany wierzchotkowate:

• Wierzchotka jednoramienna:

• Sierpik drepanium - oś kwiatostanowa skrócona, kończąca się jednym kwiatem. Poniżej po jednej stronie wyrasta nowy pęd i to powtarza się na każdym pędzie

• Wachlarzyk rhipidium - oś kwiatostanowa skrócona, kończąca się jednym kwiatem. Pędy boczne poniżej kwiatu szczytowego wyrastają z jednej, a raz z drugiej strony

• Wierzchotka jednoramienna dichasium - oś kwiatostanowa przestaje wzrastać i kończy się jednym kwiatem. Poniżej naprzeciw siebie wyrastają pędy boczne, przerastające długością oś główną.

• Wierzchotka dwuramienna pleiochasium - oś kwiatostanowa przestaje wzrastać i kończy się jednym kwiatem. Pod szczytem osi kwiatostanowej wyrastają więcej niż 2 pędy boczne.

Budowa anatomiczna kwiatów:

• Organ wegetatywny

• Złożony z różnego rodzaju przekształconych listków, tworzących kielich, koronę, pręciki i słupki

• Kielich:

• Działki kielicha i szypułki kwiatowe są zwykle zielone

• Szypułka i szypuła (u kwiatostanów) mają budowę pierwotną, charakterystyczną dla łodygi. Przebiegają w niej wiązki przewodzące o elementach spiralnych i pierścieniowatych

• Skórka po obu stornach śródliścia:

• Ściany komórek są faliste, prostościenne, wielokątne lub wydłużone

• Powierzchnię skórki powleka kutykula

• W skórce zewnętrznej działki kielicha występują włoski i aparaty szparkowe, rzadziej w skórce wewnętrznej

• Śródliście:

• Zbudowane z miękiszu gąbczastego, mającego przestwory międzykomórkowe

• Niekiedy rozwija się w nim po obu stronach miękisz palisadowy, mający w środku miękisz gąbczasty (budowa izolateralna)

• Miękisz:

• W nim są: chloroplasty, kryształy szczawianu wapnia, komórki śluzowe i olejnikowe, zbiorniki wydzielnicze i inne.

• Wiązki przewodzące zamknięte, otoczone pochwą miękiszową i przebiegające w nerwach kielicha. Wiązkom może towarzyszyć tkanka wzmacniająca (włókna, twardziczki)

• Korona:

• Płatki korony pokrywa skórka, w której są barwniki (flawony, antocyjany) lub chromoplasty. Komórki skórki są prążkowane

• Skórka wewnętrzna płatków bywa wykształcona w postaci brodawek

• Śródliście ma komórki okrągłe lub owalne, luźno ułożone, z dużymi przestworami międzykomórkowymi o charakterze gąbczastym

• W komórkach miękiszu są leukoplasty, ziarna skrobi, kryształy szczawianu wapnia, komórki olejkowe i układy wydzielnicze (miodniki)

• Wiązki przewodzące mają elementy spiralne

• Słupek:

• Komórki skórki pokrywające zalążnię są drobne, wieloboczne. Z komórek skórki znamienia wyrastają wydłużone brodawki. Pozostałe części składają się z komórek miękiszowych, luźno ułożonych

• Woreczek zalążkowy - powstaje w centralnej części zalążka z komórki macierzystej, powstałej z archesporu żeńskiego

• Komórka macierzysta wytwarza drogą podziału redukcyjnego 4 komórki haploidalne (tetrada), z których 3 zamierają, a 1 rozrasta się i tworzy 1 - jądrowy woreczek zalążkowy. W dalszym rozwoju jądro dzieli się 3 - krotnie, dając 8 jąder potomnych ułożonych po 4 na jego biegunach. Przy dalszym dojrzewaniu woreczka z obu biegunów od jego środkowej części przesuwają się po 1 jądra biegunowe, które łącząc się ze sobą tworzą diploidalne jądro wtórne (bielmowe)

• W ten sposób w dojrzałym woreczku zalążkowym jest 7 jąder lub komórek obłonionych:

• Po stronie okienka komórka jajkowa + 2 synergidy = aparat jajowy

• Po drugiej stronie 3 antypody

• W części środkowej woreczka jest jądro wtórne.

• Pręciki:

• Rozwijają się ze stożka wzrostu kwiatowego

• Pręcik → 2 pylniki (woreczki pyłkowe) → 2 komory pyłkowe loculi → ziarna pyłku (pyłek pollen)

• Pylniki połączone są ze sobą łącznikiem connectivum, w którym przebiega wiązka przewodząca

• Skórka pylników:

• Powierzchnię pylnika pokrywa cienkościenna skórka, której komórki szczytowe przekształcają się w podłużne brodawki

• Pod skórką jest warstwa włóknista - endotecjum, która przy dojrzewaniu spełni funkcję mechanizmu służącego do otwierania pylników

• W komorach pyłkowych jest warstwa tapetowa tapetum złożona z komórek bogatych w substancje odżywcze (białko, tłuszcz)

• Główną część pylnika wypełnia tkanka natury miękiszowej

• Ziarna pyłku powstają z tkanki pramacierzystej (archespor męski), będący w centralnej części młodego pylnika. Wyodrębnione z niego komórki macierzyste ulegają 2 - krotnemu podziałowi, w którym I jest redukcyjny. Powstają po 4 komórki haploidalne (tetrada), przekształcające się w ziarna pyłku

• Ziarno pyłku składa się z:

• Warstwy zewnętrznej - egzyny exina:

• Ujścia pori - przez nie wydostaje się łagiewka pyłkowa

• Warstwy wewnętrznej - intyny intyna

• U roślin okrytonasiennych przy dojrzewaniu pyłku jądro dzieli się na 2 jądra potomne:

• Generatywne - większe, dzieli się i wytwarza 2 komórki plemnikowe

• Wegetatywne - mniejsze, bierze udział w rozwoju łagiewki

• Palinologia - nauka badająca budowę ziaren pyłku.

Zapylenie i zapłodnienie

Zapylenie:

• Przeniesienie ziaren pyłku na znamię słupka → zapłodnienie

• Najkorzystniejsze dla roślin jest zapłodnienie krzyżowe - obcym pyłkiem. Do tego służą elementy chroniące przed samopylnością tj. m.in.:

• Rozdzielenie płci

• Dichogamia - nierównomierne dojrzewanie pręcików i słupków:

• Przedprątność protandria - pręciki dojrzewają wcześniej

• Przedsłupność protogynia - słupki dojrzewają wcześniej

• Heterostylia (różnosłupkowość) - 2 lub 3 typy kwiatów różnią się długością szyjki słupka

• Przeniesienie ziaren pyłku na znamię słupka może odbywać się przez:

• Owady (rośliny owadopylne)

• Wiatr (rośliny wiatropylne)

• Wodę i inne czynniki

• U roślin okrytonasiennych występuje proces podwójnego zapłodnienia

• Podwójne zapłodnienie:

• Kiełkowanie ziarna pyłku na znamieniu słupka →z intyny wyrasta łagiewka pyłkowa→ ujście łagiewki →znamię słupka →szyjka →zalążnia → zalążek

• Łagiewka ma kształt kanalika, w którym przesuwa się najpierw komórka wegetatywna, a za nią komórka generatywna , która dzieli się na 2 komórki plemnikowe

• Komórka wegetatywna reguluje wzrost łagiewki, po czym zamiera

• Do woreczka zalążkowego przenikają 2 komórki plemnikowe

• 1 komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową i daje początek zarodkowi nasienia

• 2 komórka plemnikowa łączy się z jądrem wtórnym woreczka zalążkowego i daje początek bielmu nasienia

• Zjawisko apomiksji - zarodek tworzy się bez zapłodnienia

• Po zapłodnieniu zalążek przekształca się w nasienie, a zalążnia otaczająca zalążki przemienia się w owoc. Synergidy i antypody po zapłodnieniu zanikają.