Белгілі бір өсімдік сортының сипаттамасында отырғызу материалын таңдағанда, көптеген жазғы тұрғындар тозаңдандырудың немесе өздігінен тозаңданудың әртүрлі әдістерін атап өтеді. Бұл бәріміз мектепте ботаника сабағында үйренген ұғымдар. Бірақ олардың нені білдіретінін қазірдің өзінде көп адамдар есіне алмайды. Есте сақтау қабілетін сергітіп, өсімдіктердегі тозаңдану түрлерін және олардың биологиялық маңызын еске түсірейік. Сонымен қатар, елде немесе терезеге отырғызылған кейбір өсімдіктеріміздің неліктен жеміс бермейтінін анықтаймыз.
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің генеративті мүшесі
Гүл – споралар мен гаметалар түзілетін өзгертілген өркен. Жоғары сатыдағы өсімдіктерде (ангиоспермдерде) әртүрлі тозаңдану түрлеріне бейімделген гүлдері күрделі. Детальдары әртүрлі гүл жыныстық және жыныссыз көбею процестерін біріктіреді. Гүлдің негізгі құрамдас бөліктері оның репродуктивті бөліктері болып табылады - аталық андроций (стаменс) және аналық гинеций (аналық безі, стилі және стигмасы бар пистиль). Гүлдер қос жынысты болуы мүмкін (пайдалы да, аталықтары да бар) жәнебір жыныстылар (пистиль немесе стаменс бар). Гүлдің басқа бөліктері өте алуан түрлі және белгілі бір функциялары бар.
Үлдіктер мен пышақтардың кездесуі
Тозаңдану – бұл тозаңды тырнақшадан пышақшаның стигмасына көшіру процесі. Онсыз өсімдіктердің көбеюі, жемістер мен тұқымдардың қалыптасуы мүмкін емес. Өсімдіктер эволюциялық даму процесінде табиғаттың биотикалық және абиотикалық факторларын пайдалана отырып, бұл тасымалдауды жүзеге асырудың бірнеше әдістерін жасады. Экологияда тозаңданудың екі түрін ажыратады:
- Тозаңның бір гүлден екінші гүлдің пистильіне өтуі. Бұл процесс айқас тозаңдану немесе ксеногамия деп аталады. Ол биотикалық (жәндіктер, құстар, жарғанаттар) және абиотикалық (жел, су) факторлар арқылы жүзеге асады.
- Автогамия (өзін-өзі тозаңдандыру). Бұл бір гүлден стигмадағы тозаңның тасымалдануы. Автогамия жабайы формаларда жиі кездеседі.
Бұл кейбір өсімдіктер арасында ауыса алатын тозаңдану түрлері.
Өздігінен тозаңдану шарттары
Бірақ өзін-өзі тозаңдандыруды жүзеге асырудың міндетті шарты гүлдің қос жыныстылығы болып табылады. Гүлдердің кездейсоқ өздігінен тозаңдануы сирек емес. Бірақ бұл тозаң дәні мен песте физиологиялық үйлесімді болған кезде ғана пайда болуы мүмкін. Көптеген өсімдіктерде тозаң тозаң түтігіне өнбейді, бұл айқас тозаңданатын өсімдіктер үшін шектеуші фактор болып табылады. Кездейсоқ автогамияға ықпал ететін бірнеше факторлар бар. Өсімдіктердің үнемі өздігінен тозаңдануы (мысалы, бұршақ, бұршақ) гравитациялық механизмге ие болуы мүмкін. Бұл жағдайда тозаңгравитацияның әсерінен стигмаға түседі. Басқа жағдайларда өзін-өзі тозаңдандыру контактілі автогамия ретінде жүреді - аталық жыныс безінің стигмасымен байланыста болады. Гүлдің ортасында тозаң тасымалдаушылар шық тамшылары және гүлде өмір сүретін ұсақ жәндіктер (трипс) болуы мүмкін. Кейбір өсімдіктерде процесс бүршікте жүреді және айқас тозаңдану мүмкіндігін толығымен жояды.
Міндетті емес өзін-өзі тозаңдандыру
Бұл аутогамия түрінің ерекшелігі айқас тозаңдануға мүмкіндік бермейтін тұрақсыз жағдайлардың болуы болып табылады. Өздігінен тозаңданудың бұл түрі дәнді дақылдарда, күнбағыс және қауырсын шөптерде кездеседі. Бұл өсімдіктерде құрғақшылықта немесе төмен температурада дара жынысты гүлдер, ал жылы және ылғалды ауа райында қос жынысты гүлдер пайда болады. Бұл өсімдіктердің айқас тозаңдануы желдің көмегімен жүзеге асырылады және мұндай тозаңдандыруды жүзеге асыру қиын жағдайда биологиялық тұрғыдан өздігінен тозаңдандыруға жүгінген жөн.
Эволюциялық құндылық
Эволюциялық тұрғыдан алғанда өздігінен тозаңдану теріс мағынаға ие. Қазіргі концепцияларға сәйкес эволюция айқас тозаңдану арқылы қамтамасыз етілетін еркін қиылысуды талап етеді. Бұл популяциялардағы аллельдердің әртүрлілігін (геннің экспрессия дәрежесі) арттырады. Ал өздігінен тозаңдану, керісінше, аллельдердің гомозиготалығына (біркелкілігіне) әкеледі. Бірақ белгілі бір жағдайларда өздігінен тозаңдану жаңа формалардың оқшаулануына, өсімдікке қолайлы белгілер беретін аллельдердің популяциясында оқшаулануына және бекітілуіне әкелуі мүмкін. Дәл сағаттабұл автогамия мен ксеногамия алмасуының оң эволюциялық мәні.
Өздігінен тозаңданатын өсімдіктер
Мұндай өсімдіктерде тозаңды тасымалдау көбінесе ашылмаған бүршікте (мысалы, бұршақ пен бұршақта) немесе ашылмаған жапырақ түтігі (арпа) кезеңінде жүзеге асырылады. Бұршақ, бұршақ, арпа, бидай, сұлы, қызанақ, баклажан және басқалары ауылшаруашылық дақылдарынан өздігінен тозаңданатындар болып саналады. Неліктен олар санайды? Өздігінен тозаңдану абсолютті болуы мүмкін емес болғандықтан, басқа өсімдіктердің тозаңын енгізу мүмкіндігі әрқашан бар. Тіпті жабық бүршіктерді кейде жәндіктер кеміреді және басқа өсімдіктердің тозаңын тасымалдайды! Өздігінен тозаңдандырғыштардың ерекшеліктері қандай? Бұл, әрине, қос жынысты гүлдері, үлкен қауырсынды стигмалары және көп тозаңдары бар өсімдіктер. Сонымен қатар, олардың гүлдерінде жарқыраған жапырақшалар, нектарлар және жағымды иіс жоқ.
Күлгін гүлдерде өздігінен тозаңдану
Табиғатта шегіргүлдер айқас тозаңданатын және автогамды. Біздің жабық шегіргүлдер - селекционерлердің тынымсыз еңбегінің жемісі. Оларда стамендер мен пистильдердің құрылымы бар, адамның араласуынсыз айқас тозаңдану мүмкін емес. Тозаңдану тіпті ашылмаған бүршікте де орын алады, тек шыдамды әуесқой арнайы техниканың көмегімен жаңа сорттарды өсіру үшін әртүрлі түсті шегіргүлдерді тозаңдандырады. Терезелерімізді безендіретін осы гүлдердің алуан түрі үшін энтузиастарға рахмет!
партенокарпиялық қияр
Заманауи селекция көптеген сорттарды ұсынадыөздігінен тозаңданатын (партенокарпты) және жәндіктермен тозаңданатын қияр. Бұл өсімдіктер табиғи тозаңдандырғыштар жоқ жылыжайларда ерте өсіру үшін арнайы өсіріледі. Тұқым сатып алғанда, сорттың қасиеттерін оқуды тоқтату керек, өйткені өздігінен тозаңданатын және айқас тозаңданатын сорттардың артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
Дәнді дақылдардағы тозаңдану
Сұлы, қара бидай, бидай, тары, арпа – ауыл шаруашылығы дәнді дақылдарының өкілдері. Гүлдерінде 2 лемма, 2 түйіршік, үш аталық және бір пышақша бар. Олар ашылмаған гүлдерде өздігінен тозаңданады. Гүл ашылғаннан кейін, айқас тозаңдану іс жүзінде мүмкін емес.
Жеміс ағаштарындағы өздігінен тозаңдану
Жеміс сорттарының көпшілігінде пистильдер де, тырнақшалар да бар гүлдер болғанымен, көпшілігінде өзін-өзі ұрықтандыру жоқ. Оның себебі - аталық және пышақшаның уақыт бойынша жетілуінде. Сондықтан жақын жерде бірнеше ағаш отырғызу арқылы өнімділікті арттыруға болады, мысалы, шие. Бірақ жасанды түрде өсірілген сорттарда өздігінен тозаңдану құпталады. Мысал - нектариндер. Бірақ тұқымнан өнімді өсімдік өсіруді күтпеңіз. Мұндай гибридті формаларда кейінгі ұрпақ гибридті депрессияны бастан кешіреді - өміршеңдігі мен өнімділігінің төмендеуі.
Таңдау және өздігінен тозаңдандыру
Бұл құбылыс өсімдік шаруашылығында кеңінен қолданылады. Өзін-өзі ұрықтандыру және жақын туысқан организмдердің айқасуы ауысуға әкелетінін білемізгендер гомозиготалы күйге ауысады және өміршеңдігі мен өнімділігінің төмендеуіне, кейіннен дегенерацияға әкеледі. Жиналатын мутациялардың үздіксіз процесі, олардың көпшілігі рецессивті және қолайсыз, бұл қысымның себебі болып табылады. Айқас тозаңдануы бар өсімдіктерде бұл мутациялар гетерозиготалы күйде болады және ешқандай түрде көрінбейді. Өздігінен тозаңдану кезінде олардың гомозиготаға өту ықтималдығы бірнеше есе артады, бірақ олар табиғи жойылуына байланысты популяцияда қалмайды. Селекцияда өздігінен тозаңдану белгіленген белгілері бар таза (гомозиготалы) сызықтарды құру құралы ретінде қолданылады. Өнімділіктің төмендеуіне қарамастан, будандастырудан кейін гетерозис құбылысы жиі пайда болады - өздігінен тозаңданатын сорттардан будандардың күші. Бұл құбылыс аралық будандастыру деп аталады және дүкендерде біз дәл осындай будандастыру тұқымдарын көре аламыз (олар F1 белгісімен белгіленген). Бірінші ұрпақта гибридтер өнімділігі бойынша таза сызықтардан асып түседі, бірақ кейінгі ұрпақтарда будандардың беріктігінің әсері жоғалады.
