Pri izbiri sadilnega materiala v opisu za določeno sorto rastlin mnogi poletni prebivalci najdejo omembo različnih načinov opraševanja ali samoopraševanja. To so pojmi, ki smo jih vsi preučevali v šoli pri pouku botanike. Toda mnogi se že ne spomnijo, kaj pomenijo. Osvežimo si spomin in se spomnimo vrst opraševanja pri rastlinah in njihovega biološkega pomena. Hkrati pa bomo ugotovili, zakaj nekatere naše rastline, posajene na deželi ali na okenski polici, ne obrodijo sadov.
generativni organ višjih rastlin
Cvet je modificiran poganjek, kjer nastajajo spore in gamete. Višje rastline (kritosemenke) imajo kompleksno razporejene cvetove s številnimi prilagoditvami na različne vrste opraševanja. Cvet, raznolik v podrobnostih, združuje procese spolnega in nespolnega razmnoževanja. Glavne sestavine rože so njeni reproduktivni deli - moški androcij (prašniki) in ženski ginecej (pestič z jajčnikom, slogom in stigmo). Cvetovi so lahko dvospolni (obstajajo tako pestič kot prašniki) inistospolna (obstaja pestič ali prašniki). Ostali deli rože so zelo raznoliki in imajo posebne funkcije.
Srečanje prašnikov in pestiča
Opraševanje je proces prenosa cvetnega prahu s prašnikov na stigmo pestiča. Brez tega je razmnoževanje rastlin, tvorba plodov in semen nemogoče. V procesu evolucijskega razvoja so rastline razvile več načinov za izvedbo tega prenosa z uporabo biotskih in abiotskih dejavnikov narave. V ekologiji ločimo dve vrsti opraševanja:
- Prenos cvetnega prahu z enega cveta na pestič drugega. Ta proces se imenuje navzkrižno opraševanje ali ksenogamija. Izvaja se preko biotskih (žuželke, ptice, netopirji) in abiotskih (veter, voda) dejavnikov.
- Autogamija (samoopraševanje). To je prenos cvetnega prahu na stigmo z enega cveta. Avtogamija v divjih oblikah ni tako pogosta.
To so vrste opraševanja, ki se lahko izmenjujejo med nekaterimi rastlinami.
pogoji samoopraševanja
Toda obvezen pogoj za izvajanje samoopraševanja je biseksualnost rože. Naključno samoopraševanje cvetov ni redko. Lahko pa se pojavi le, če sta cvetni prah in pestič fiziološko združljiva. V mnogih rastlinah cvetni prah ne vzklije v cvetni prah, kar je omejevalni dejavnik za navzkrižno oprašene rastline. Obstaja kar nekaj dejavnikov, ki prispevajo k naključni avtogamiji. Redno samopraševanje rastlin (na primer grah, fižol) ima lahko gravitacijski mehanizem. V tem primeru cvetni prahpade na stigmo pod delovanjem gravitacije. V drugih primerih pride do samopraševanja kot kontaktne avtogamije – prašnik je v stiku s stigmo pestiča. Nosilci cvetnega prahu na sredini cveta so lahko rosne kapljice in drobne žuželke (tripsi), ki živijo v cvetu. Pri nekaterih rastlinah se proces zgodi v popku in popolnoma odpravi možnost navzkrižnega opraševanja.
izbirno samoopraševanje
Značilnost te vrste avtogamije je prisotnost nestabilnih pogojev, ki ne podpirajo navzkrižnega opraševanja. To vrsto samopraševanja najdemo v žitih, rosiki in perjanici. V teh rastlinah v suši ali pri nizkih temperaturah nastanejo enospolni cvetovi, v toplem in vlažnem vremenu pa dvospolni. Navzkrižno opraševanje teh rastlin poteka s pomočjo vetra, v razmerah težav pri izvajanju takšnega opraševanja pa se je biološko priporočljivo zateči k samoopraševanju.
Evolucijska vrednost
Samoopraševanje v evolucijskem smislu ima negativen pomen. V skladu s sodobnimi koncepti evolucija zahteva prosto križanje, ki ga zagotavlja navzkrižno opraševanje. Prav to povečuje raznolikost alelov (stopnjo izražanja gena) v populacijah. In samoopraševanje, nasprotno, vodi do homozigotnosti (enotnosti) alelov. Toda v določenih okoliščinah lahko samoopraševanje povzroči izolacijo novih oblik, izolacijo in fiksacijo v populaciji alelov, ki dajejo rastlini ugodne znake. Točno prito je pozitivni evolucijski pomen menjave avtogamije in ksenogamije.
Samoprašne rastline
Pri takih rastlinah se prenos cvetnega prahu pogosteje izvaja v neodprtem popku (na primer pri fižolu in grahu) ali v obdobju neodprte listne cevi (ječmen). Grah, fižol, ječmen, pšenica, oves, paradižnik, jajčevci in mnogi drugi veljajo za samopraševalce iz kmetijskih pridelkov. Zakaj štejejo? Ker samoopraševanje ne more biti absolutno, vedno obstaja možnost vnosa cvetnega prahu iz drugih rastlin. Tudi zaprte popke včasih grizijo žuželke in prenašajo cvetni prah drugih rastlin! Kakšne so značilnosti samoopraševalcev? To so vsekakor rastline z dvospolnimi cvetovi, velikimi pernatimi stigmami in veliko cvetnega prahu. Poleg tega njihovi cvetovi nimajo svetlih cvetnih listov, nektarjev in prijetnega vonja.
Samoopraševanje v vijolicah
V naravi so vijolice navzkrižno oprašene in avtogamne. Naše sobne vijolice so plod trdega dela rejcev. Imajo tako strukturo prašnikov in pestiča, da je navzkrižno opraševanje brez človekovega posredovanja skoraj nemogoče. Opraševanje se zgodi tudi v neodprtem popku in le potrpežljiv amater s pomočjo posebnih tehnik lahko oprašuje vijolice različnih barv za vzrejo novih sort. Hvala navdušencem za pestrost teh rož, ki krasijo naše okenske police!
partenokarpske kumare
Sodobna vzreja ponuja številne sortekumare, tako samooprašne (partenokarpne) kot oprašene z žuželkami. Te rastline so vzrejene posebej za zgodnjo pridelavo v rastlinjakih, kjer ni naravnih opraševalcev. Ko kupujete semena, se morate ustaviti pri branju lastnosti sorte, saj imajo tako samooprašene kot navzkrižno oprašene sorte svoje prednosti in slabosti.
Opraševanje v žitu
Oves, rž, pšenica, proso, ječmen so predstavniki kmetijskih žit. Cvetovi imajo 2 lemi, 2 pelikuli, tri prašnike in en pestič. Samooprašujejo se v neodprtih cvetovih. Ko se cvet odpre, je navzkrižno opraševanje tako rekoč nemogoče.
Samoopraševanje v sadnem drevju
Čeprav ima večina sadnih sort cvetove, ki vsebujejo pestiče in prašnike, je samooploditev pri večini izključena. Razlog je časovno ločeno zorenje prašnikov in pestiča. Zato lahko povečate pridelek, na primer češenj, tako da v bližini posadite več dreves. Toda pri umetno vzgojenih sortah je samoopraševanje dobrodošlo. Primer so nektarine. Toda ne pričakujte, da boste iz semena vzgojili produktivno rastlino. V takšnih hibridnih oblikah naslednje generacije doživljajo hibridno depresijo – zmanjšanje sposobnosti preživetja in donosa.
Izbor in samoopraševanje
Ta pojav se pogosto uporablja v vzreji rastlin. Vemo, da samooploditev in križanje tesno sorodnih organizmov vodi do prehodagenov v homozigotno stanje in vodi do zmanjšanja sposobnosti preživetja in produktivnosti ter posledično do degeneracije. Vzrok za to zatiranje je neprekinjen proces kopičenja mutacij, od katerih je večina recesivnih in neugodnih. Pri rastlinah z navzkrižnim opraševanjem so te mutacije v heterozigotnem stanju in se na noben način ne manifestirajo. S samoopraševanjem se verjetnost njihovega prehoda v homozigota večkrat poveča, vendar zaradi naravne eliminacije ne ostanejo v populaciji. Samoopraševanje v vzreji se uporablja kot orodje za ustvarjanje čistih (homozigotnih) linij s fiksnimi lastnostmi. Kljub zmanjšanju produktivnosti se po hibridizaciji pogosto pojavi pojav heteroze - moč hibridov iz sort s samoopraševanjem. Ta pojav imenujemo medlinijska hibridizacija in v trgovinah lahko zasledimo prav takšna hibridna semena (označena so s simbolom F1). V prvi generaciji so hibridi po pridelku boljši od čistih linij, v naslednjih generacijah pa učinek moči hibridov izgine.
