การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของพืช

การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของพืช เมื่อไม้ดอกเติบโตและออกดอก ดอกไม้จะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ซึ่งการปฏิสนธิ (fertilization) ของอสุจิและเซลล์ไข่จะก่อตัวเป็นไซโกต (zygote) ซึ่งยังคงพัฒนาต่อไปเป็นเอ็มบริโอ (embryo) ที่อยู่ภายในเมล็ด เมื่อเมล็ดงอก เอ็มบริโอจะเติบโตเป็นพืชใหม่ ซึ่งจะออกดอกเพื่อขยายพันธุ์ต่อไป วงจรชีวิตแบบหมุน วงจรชีวิตของพืชคือการสลับรุ่นซึ่งประกอบด้วยสปอโรไฟต์ซึ่งเป็นขั้นตอนของการสร้างสปอร์ และเซลล์สืบพันธุ์ซึ่งเป็นระยะที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ ทั้งสองระยะนี้สลับกันในช่วงอายุของพืช

โครงสร้างสปอโรไฟต์ประกอบด้วยเซลล์ที่มีโครโมโซมสองชุด หรือเซลล์อยู่ในสถานะดิพลอยด์ (ซ้ำ; 2n) สปอร์ที่ผลิตโดยพืชผลิตโดยไมโอซิสของสโปโรไฟต์ ดังนั้น สปอร์ที่ผลิตโดยพืชจึงผลิตโดยเซลล์ที่มีโครโมโซมชุดเดียวหรืออยู่ในสถานะเดี่ยว (เดี่ยว; n) ซึ่งผ่านการแบ่งเซลล์ จากนั้นมันจะเติบโตเป็นเซลล์สืบพันธุ์ หน้าที่ของเซลล์สืบพันธุ์คือการสร้างเปลือกสืบพันธุ์ จากนั้นเซลล์สืบพันธุ์ตัวผู้และตัวเมียจะได้รับการปฏิสนธิเพื่อสร้างไซโกต โดยการแบ่งเซลล์ เปลือกจะแบ่งตัว จำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น และพัฒนาเป็นเอ็มบริโอ จากนั้นเอ็มบริโอจะพัฒนาเป็นสปอโรไฟต์

การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายในไม้ดอกเกิดขึ้นในอับเรณูที่อยู่ด้านบนของเกสรตัวผู้ ภายในอับเรณูของเกสรตัวผู้จะพบโพรงที่ค่อนข้างกลม (โดยทั่วไปมีสี่ช่อง) เรียกว่าโพรงอับเรณู (ถุงเกสรดอกไม้) มีรูขนาดใหญ่ จำนวนไมโครสปอร์เซลล์แม่ เซลล์ไมโครสปอร์หนึ่งเซลล์แบ่งโดยไมโอซิสเพื่อผลิตไมโครสปอร์สี่ตัว เซลล์ไมโครสปอร์แต่ละเซลล์แบ่งโดยไมโทซิสออกเป็นเซลล์ท่อสองเซลล์ โครงสร้างเซลล์ (เซลล์ท่อ) และเซลล์สืบพันธุ์ (เซลล์สืบพันธุ์) เรียกว่าละอองเกสรดอกไม้ ดังนั้น ละอองเกสรจึงเป็นเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก เมื่อละอองเรณูตกที่ปลายเกสรตัวเมีย เซลล์หลอด (ปาน) จะขยายหลอดละอองเรณู จากนั้นเซลล์พันธุกรรมจะแบ่งตัวโดยไมโทซิสเพื่อผลิตเซลล์สืบพันธุ์เพศชายหรือเซลล์อสุจิ 2 ตัว และการแบ่งเซลล์นี้เพื่อผลิตเซลล์อสุจิมักเกิดขึ้นหลังจากการแพร่ละอองเกสรดอกไม้ อย่างไรก็ตาม ในพืชบางชนิด การผสมเกสรอาจเกิดขึ้นก่อนการผสมเกสรเกิดขึ้น

สรุปเนื้อหา การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของพืช

การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของพืช การผลิตเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงในพืชดอกเกิดขึ้นภายในออวุลภายในรังไข่ และออวุลประกอบด้วยผนังออวุล (จำนวนเต็ม) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกของออวุลที่ปกคลุมเนื้อเยื่อภายในที่เรียกว่านิวเคลียสซึ่งทำหน้าที่สร้าง ขึ้นจากหลาย ๆ เซลล์ เซลล์หนึ่งที่มีขนาดใหญ่กว่าเซลล์อื่น ๆ เรียกว่าเซลล์แม่เมกะสปอร์ มันแบ่งโดยไมโอซิสเพื่อสร้างเมกะสปอร์ออกเป็นเซลล์ออวุลที่ยังไม่เจริญเต็มที่สี่เซลล์ ผนังของไข่ปิดไม่สนิททำให้เกิดช่องเปิดที่เรียกว่า caruncle โดยปกติแล้ว megaspores จำนวน 3 เซลล์จากทั้งหมด 4 เซลล์ที่เกิดขึ้นภายในไข่จะยุบตัวลงเหลือเพียงเซลล์เดียวเท่านั้น พัฒนาต่อไปเป็น gametophyte ตัวเมียโดยไมโทซิส 3 นิวเคลียสทั้ง 8 จะถูกแยกออกจากกัน ที่ขั้วตรงข้ามทำให้เกิดนิวเคลียส 4 นิวเคลียสที่แต่ละขั้วและ 3 นิวเคลียสที่ขั้วบน พวกมันอพยพไปอีกด้านหนึ่งของไมโครไพล์และสร้างเมมเบรนล้อมรอบนิวเคลียสแต่ละอัน เซลล์กลุ่มนี้เรียกว่าเซลล์ตรงข้าม (antipodal body) และอีกสามนิวเคลียสที่ขั้วล่างก็ย้ายไปยังไมโครไพล์และแปลงร่างเป็นเซลล์เช่นกัน

เซลล์ด้านไมโครไพล์หนึ่งเซลล์ทำหน้าที่เป็นเซลล์ไข่ (ESG cell) หรือเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง ส่วนอีก 2 เซลล์ด้านเซลล์ไข่เรียกว่าเซลล์ประสานกัน (cooperating cells) และอีกเซลล์ที่เหลือมีนิวเคลียสและอยู่ที่แต่ละขั้ว ไปที่ . ศูนย์กลางกลายเป็นสถานะดับเบิ้ลนิวเคลียส (n+!) นิวเคลียสทั้งสองนี้เรียกว่า นิวเคลียสของขั้วถูกล้อมรอบด้วยไซโตพลาสซึมดั้งเดิมและก่อตัวเป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าเซลล์ส่วนกลางที่อยู่ตรงกลางของถุงเอ็มบริโอ ซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอกที่พัฒนาเต็มที่

ไม้ดอกมีสปอร์ที่เติบโตภายในดอกและกลายเป็นเซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้นจึงไม่มีการแพร่กระจายของสปอร์จากพืชสปอโรไฟติก ดังนั้นถุงเอ็มบริโอที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียจึงมีอยู่ภายในดอกไม้ของพืชสปอโรไฟต์ ละอองเรณูซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ โดยปกติจะกระจายตัวออกจากดอกไม้เพื่อการปฏิสนธิ การผสมเกสรคือการเคลื่อนที่ของละอองเรณูจากอับเรณูไปยังปลายเกสรตัวเมีย และเป็นขั้นตอนสำคัญ การผสมเกสรในธรรมชาติเกิดขึ้นโดยการขนส่งละอองเรณูจากอับเรณูไปยังเกสรตัวเมียโดยใช้ลม น้ำ แมลง หรือแมลงผสมเกสร พืชหลายชนิดอาจไม่ต้องใช้สื่อการเจริญเติบโตในการผสมเกสร แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับลักษณะและตำแหน่งของเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียภายในดอกด้วย จึงเหมาะที่จะให้ละอองเรณูจากอับเรณูมาเกาะที่ปลายเกสรตัวเมีย
การปฏิสนธิในพืชดอกเป็นการปฏิสนธิสองครั้ง โดยหนึ่งคู่จะรวมเซลล์อสุจิหนึ่งเซลล์และเซลล์ขี้ผึ้งหนึ่งเซลล์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างไซโกต มันเติบโตเป็นเอ็มบริโอ อีกคู่หนึ่งคือการรวมกันของเซลล์อสุจิอีกอันและนิวเคลียสขั้วโลก มันจะกลายเป็นนิวเคลียสของเอนโดสเปิร์ม ซึ่งจะเติบโตและพัฒนาต่อไปเป็นเอนโดสเปิร์ม (เอนโดสเปิร์ม)

บทความที่เกี่ยวข้อง