Back to chapter

35.3:

Sporofitin Tohum Yapısı ve Erken Gelişimi

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Seed Structure and Early Development of the Sporophyte

Languages

Share

Tohumlar döllenmiş çiçeklerden gelişir. Spesifik olarak, tohumlar, çift gübreleme adı verilen bir işlemle çiçeğin yumurtalığında bulunan yumurtalardan gelişir. Bu işlem sırasında, bir sperm yumurtayı döller ve bir sperm iki polar çekirdeği döller, bu da bir sporofit embriyosuna ve bir endosperme (besin deposu) neden olur. Sporofit embriyosu, bir haploid yumurtanın bir haploid sperm tarafından döllenmesiyle oluşturulan, her bir ebeveynden bir set olmak üzere çift bir kromozom setine sahiptir. Embriyo, saplar ve kökler için öncü dokudan ve kotiledon adı verilen bir veya daha fazla embriyonik yapraktan oluşur. Embriyo, bir endosperm, kotiledonlar veya her ikisi şeklinde bir gıda rezervi ile çevrilidir ve bir tohum oluşturmak için koruyucu bir tohum tabakası içine konulmuştur. Bitkiler genellikle tohumlarındaki kotiledon sayısına bağlı olarak tek çenekli veya çift çenekli olarak sınıflandırılır. Tipik olarak, tek çenekli tohumlar scutellum (kalkansı pul) adı verilen tek bir büyük kotiledona sahiptir. Çimlenme sırasında, scutellum (kalkansı pul) enzimatik olarak salınan gıda maddelerini endospermden emer ve bunları gelişmekte olan embriyoya taşır. Aksine, çift çenekli tohumların iki etli kotiledonu vardır. Birçok olgun çift çenekli tohumunda endosperm bulunmaz ve gıda maddesi kotiledonlarda saklı tutulur. Bununla birlikte, bazı çift çenekliler, çoğu tek çeneklide olduğu gibi, besin depolayan endospermli tohumlara sahiptir. Tek ve çift tohumlularının embriyonik ekseni, plumula (tomurcuk), radikula (kökçük) ve hipokotilden (gövde bölgesi) oluşur. Tüm bu yapılar tohum çimlenmesine ve fidenin veya sporofitin erken gelişimine katılır. Çimlenme sırasında, tohum kabuğu kopar ve genç sporofitin ilk organı olan radiküle yol açar. Işığa yanıt olarak kotiledonlar ayrılır, hipokotil düzleşir ve epikotil genişler ve ilk gerçek yapraklarını oluşturur. Yiyecek rezervleri tükendiğinde kotiledonlar solar. Sonunda, yeni yapraklar genişler ve yiyeceklerini fotosentez yoluyla sentezlemeye başlar.

35.3:

Sporofitin Tohum Yapısı ve Erken Gelişimi

Tohum yapıları, bitki embriyosunu çevreleyen koruyucu tohum kabuğundan ve gelişen embriyo için yiyecek deposundan oluşur. Embriyo, yapraklar, gövde ve kökler için öncü dokuları içerir. Endosperm ve kotiledon-tohum yaprakları-büyüyen embriyo için besin rezervi görevi görürler.

Embriyo, her ebeveynden bir set olmak üzere bir çift kromozom seti içerir. Haploid yumurtanın haploid sperm tarafından döllenmesi, embriyoya dönüşen zigota neden olur. 
Endosperm, çoğu çiçekli bitkide ortak olan bir özelliktir ve çift döllenme sürecinde oluşur. Burada her yumurtaya iki sperm girer. Bir sperm yumurtayı döller; diğeri ise merkez hücreyi dölleyerek endospermi üretir. Koniferler ve gimnospermlerde çift döllenme görülmez ve bu nedenle gerçek bir endospermi yoktur.
Tohum yapısı, iki tür çiçekli bitki olan monokotlar ve dikotlar arasında farklılık gösterir.

Mısır gibi monokotiller, doğrudan embriyo damar dokulara bağlanan skutellum adı verilen tek bir büyük kotiledona sahiptir. Endosperm, besin rezervi görevi görür. Çimlenme sırasında, skutellum enzimatik olarak salınan gıda maddelerini emer ve bunları gelişmekte olan embriyoya taşır.

Monokotil embriyo, iki koruyucu kılıfla çevrilidir. Birincisi, koleoptil, budak özünü sarar. İkincisi, koleoriza, genç kökü sarar. Her iki yapı da çimlenmeden sonra toprağa nüfuz etmeyi kolaylaştırır.

Dikotil bitki tohumları endospermik ola da bilir olmaya da bilir. Domates gibi endospermik dikotillerde besin rezervleri endospermde bulunur. Çimlenme sırasında kotiledenler enzimatik olarak salınan gıda maddesini endospermden emer ve onu büyüyen embriyoya taşır.

Suggested Reading

Moïse, Jaimie A., Shuyou Han, Loreta Gudynaitę-Savitch, Douglas A. Johnson, and Brian L. A. Miki. 2005. “Seed Coats: Structure, Development, Composition, and Biotechnology.” In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant 41 (5): 620–44. [Source]

Souza, Francisco H. Dübbern De, and Júlio Marcos-Filho. 2001. “The Seed Coat as a Modulator of Seed-Environment Relationships in Fabaceae.” Revista Brasileira De Botânica 24 (4): 365–75. [Source]