Квітка та суцвіття: будова, формула квітки, запилення та запліднення

• Назад до змісту довідника

Квітка та її будова

Квітка — це генеративний орган рослин, що являє собою видозмінений спороносний пагін. Вона утворюється тільки в покритонасінних (квіткових) рослин.

Більшість квіток розвивається на квітконіжці — це міжвузля під квіткою. На ній може знаходитися один або два маленькі листочки, які називаються приквітками. Якщо квітконіжка відсутня, квітку називають сидячою.

За типом симетрії квітки бувають:

• актиноморфними, або правильними — через квітку можна провести кілька площин симетрії (характерно для розових, лілійних);
• зигоморфними, або неправильними — через квітку можна провести лише одну вертикальну площину симетрії (характерно для бобових).

Рис. Будова квітки (квітконіжка, квітколоже, чашолистки, пелюстки, тичинки, маточка).

Основні частини квітки

• Квітколоже — осьова частина квітки, що являє собою розширену ділянку стебла.
• Чашолистки — походять від листків.
• Пелюстки — походять від тичинок.
• Тичинки — походять від мікроспорофілів.
• Маточки — походять від мегаспорофілів.

У разі простої оцвітини чашолистки та пелюстки не розрізняють, вважають, що оцвітина представлена листочками оцвітини (лілія, тюльпан). Якщо наявні і чашолистки, і пелюстки, то оцвітину називають подвійною (вишня, шипшина). Зазвичай чашолистки зеленого кольору, всі вони разом утворюють чашечку. Пелюстки відрізняються яскравим забарвленням, виконують функцію приваблення запилювачів і утворюють віночок квітки. І чашечка, і віночок можуть бути вільними або зрослими. Листочки простої оцвітини також бувають вільними або зрослими. У деяких рослин оцвітина повністю відсутня (наприклад, у образок), тоді її функції виконує великий листок — приквіток.

Квітки можуть бути двостатевими (містять і маточку, і тичинки) або одностатевими (у жіночих квітках — тільки маточка, у чоловічих — тільки тичинки):

• Якщо одностатеві чоловічі й жіночі квітки розташовані на одній і тій самій рослині, рослину називають однодомною (кукурудза, гарбуз, огірок).
• Якщо одностатеві квітки розташовані на різних особинах (на одній — тільки жіночі, на іншій — тільки чоловічі), рослину називають дводомною (тополя, верба, обліпиха, кропива).

Тичинки

Сукупність усіх тичинок квітки називається андроцеєм. Тичинка складається з тичинкової нитки та пиляка. Пиляк має дві половинки, а кожна половинка містить два пилкові гнізда, в яких утворюються мікроспори.

Мікроспори утворюються в результаті мейозу клітин усередині пилкових гнізд. З мікроспори шляхом мітозу розвивається чоловічий гаметофіт — пилкове зерно (пилинка), яке складається всього з двох клітин: генеративної та вегетативної (сифоногенної). Пилинка вкрита двошаровою оболонкою: зовнішньою (екзина) та внутрішньою (інтина). Надалі з генеративної клітини шляхом мітозу утворюються дві чоловічі гамети — спермії.

🖼️ Потрібне зображення: Рис. 1.26. Будова тичинки (тичинкова нитка, пиляк з пилковими гніздами, мікроспори, зріле пилкове зерно).

Рис. Будова тичинки (тичинкова нитка, пиляк з пилковими гніздами, мікроспори, зріле пилкове зерно).

Маточка

Маточка складається з одного або кількох зрослих плодолистків. Сукупність усіх плодолистків квітки називається гінецеєм. Гінецей, що складається з окремих незрослих плодолистків (кожен формує окрему маточку), називають апокарпним. Гінецей із кількох зрослих плодолистків (формується одна маточка) називають ценокарпним.

У маточці розрізняють три частини: приймочку, стовпчик і зав’язь.

• Верхня зав’язь — маточка зростається з квітколожем тільки основою, стінки зав’язі вільні (слива).
• Нижня зав’язь — стінки зав’язі зростаються з квітколожем та іншими частинами квітки (аґрус, огірок).

Рис. Будова маточки (приймочка, стовпчик, зав’язь, насінний зачаток).

Усередині зав’язі знаходиться один або кілька насінних зачатків. Насінний зачаток складається з:

• інтегументів — покривів, краї яких утворюють вузький вхідний отвір — мікропіле (пилковхід);
• нуцелуса — центральної частини (морфологічно це мегаспорангій);
• насінної ніжки, якою він прикріплюється до стінки зав’язі.

У нуцелусі внаслідок мейозу утворюються чотири гаплоїдні мегаспори. Три з них відмирають, а одна мегаспора, що залишилася, формує зародковий мішок (жіночий гаметофіт). Ця мегаспора ділиться мітозом тричі, в результаті чого утворюється 8-ядерний зародковий мішок:

• на одному полюсі — яйцеклітина та дві клітини-синергіди;
• у центрі — два полярні ядра, які зливаються в одне центральне ядро;
• на протилежному полюсі — три клітини-антиподи.

Формула квітки

Для короткого позначення будови квітки використовують умовні позначення:

• О — проста оцвітина;
• Ч — чашолистки (чашечка);
• В — пелюстки (віночок);
• Т — тичинки (андроцей);
• М — маточка (гінецей);
• ( ) — зростання частин квітки;
• $*$ — правильна (актиноморфна) квітка;
• $\uparrow$ — неправильна (зигоморфна) квітка;
• $\infty$ — кількість частин квітки більше ніж 12.

Приклади:

1. Тюльпан: $* \text{О}_{3+3} \text{Т}_{3+3} \text{М}_{(3)}$ — квітка правильна, оцвітина проста з 6 листочків у двох колах, 6 тичинок у двох колах, одна маточка з трьох зрослих плодолистків, зав’язь верхня.
2. Слива: $* \text{Ч}_{(5)} \text{В}_{5} \text{Т}_{\infty} \text{М}_{1}$ — квітка правильна, оцвітина подвійна, 5 зрослих чашолистків, 5 вільних пелюсток, тичинок багато, маточка одна, зав’язь верхня.

Суцвіття

Суцвіття — це група квіток, розташованих на пагоні у певному порядку. У деяких рослин квітки поодинокі й суцвіть не утворюють (тюльпан, нарцис). Перевага суцвіть полягає в тому, що квітки розпускаються послідовно одна за одною, що збільшує загальну тривалість цвітіння та надійність запилення.

Суцвіття бувають простими (квітки сидять безпосередньо на головній осі) та складними (на головній осі розташовані бічні осі з квітками).

Рис. Прості суцвіття (китиця, щиток, зонтик, колос, початок, головка, кошик).

Прості суцвіття:

• Китиця — видовжена головна вісь із квітками на квітконіжках приблизно однакової довжини (черемха, конвалія, фіалка, дзвоники).
• Щиток — видовжена головна вісь, але нижні квітконіжки значно довші за верхні, тому всі квітки розміщуються в одній горизонтальній площині (груша).
• Зонтик — головна вісь сильно вкорочена, всі квітконіжки однакової довжини виходять з однієї точки (примула, переломник).
• Колос — видовжена головна вісь, на якій розміщені сидячі квітки без квітконіжок (подорожник, зозулинець).
• Початок — товста видовжена м’ясиста головна вісь із сидячими квітками (жіноче суцвіття кукурудзи, білокрильник).
• Головка — головна вісь потовщена та вкорочена, квітки майже сидячі на коротких ніжках (конюшина).
• Кошик — вісь суцвіття плоска або опукла, тарілчасто розширена, на ній щільно сидять численні дрібні квітки (соняшник, ромашка, кульбаба, айстра).

(Примітка: у початка і кошика вісь суцвіття розширена).

Складні суцвіття:

• Складна китиця — на видовженій головній осі розташовані прості китиці (буркун).
• Складний колос — на видовженій головній осі розташовані прості колоски (пшениця, жито, ячмінь).
• Складний зонтик — на вкороченій головній осі розташовані прості зонтики (морква, кріп, борщівник).
• Волоть — розгалужене суцвіття з видовженою головною віссю, від якої відходять бічні гілочки, що несуть китиці або колоски (бузок, овес, горобина, чоловіче суцвіття кукурудзи).

Запилення

Запилення — це процес перенесення пилку з пиляка тичинки на приймочку маточки.

Рис. Способи запилення (самозапилення, перехресне запилення вітром, комахами).

Найбільш еволюційно прогресивним є перехресне запилення, оскільки воно забезпечує комбінацію генетичного матеріалу двох різних рослин, що підвищує мінливість і життєздатність потомства.

Ознаки рослин залежно від способу запилення:

• Самозапильні рослини: квітки зазвичай не мають запаху та нектару; тичинки розташовані на одному рівні або вище за приймочку маточки; пилок часто дозріває й висипається ще в пуп’янку до розкриття квітки (горох, квасоля, томати, пшениця, ячмінь).
• Вітрозапильні рослини: пилок дрібний, сухий і дуже легкий, утворюється у величезній кількості; квітки дрібні, непривабливі, часто зібрані в суцвіття; оцвітина редукована або відсутня; довгі гнучкі тичинкові нитки; великі перисті або волохаті приймочки маточок для вловлювання пилку; відсутні запах і нектар; цвітіння часто відбувається напровесні до розпускання листя (вільха, ліщина, береза, дуб, злаки).
• Комахозапильні рослини: великі поодинокі квітки або дрібні, зібрані в яскраві помітні суцвіття; яскраво забарвлена оцвітина; наявність сильного аромату та солодкого нектару; пилок великий, липкий, із шипиками або горбиками для прикріплення до тіла комах (яблуня, липа, конвалія, вишня).

При селекції та виведенні нових сортів людина застосовує штучне запилення, переносячи пилок на приймочки вручну.

Запліднення. Подвійне запліднення

Під час запилення пилкове зерно потрапляє на приймочку маточки і під дією її виділень починає проростати. Вегетативна клітина пилинки формує довгу пилкову трубку, яка росте крізь стовпчик маточки в напрямку до зав’язі. Слідом за нею рухається генеративна клітина, яка ділиться мітозом на два нерухомі спермії.

Рис. Схема подвійного запліднення покритонасінних (проростання пилкової трубки через пилковхід, проникнення двох сперміїв у зародковий мішок).

Пилкова трубка проникає в насінний зачаток через мікропіле (пилковхід) і розривається всередині зародкового мішка:

1. Перший спермій ($n$) зливається з гаплоїдною яйцеклітиною ($n$) $\to$ утворюється диплоїдна зигота ($2n$), з якої розвивається зародок насінини.
2. Другий спермій ($n$) зливається з диплоїдним центральним ядром ($2n$) $\to$ утворюється триплоїдна клітина ($3n$), яка ділиться й дає початок ендосперму (тканині із запасом поживних речовин).

Цей процес називається подвійним заплідненням.

Після запліднення:

• із насінного зачатка розвивається насінина;
• із покривів насінного зачатка (інтегументів) розвивається насіннєва шкірка;
• зі стінки зав’язі розвивається оплодень (перикарпій);
• із зав’язі маточки загалом (іноді за участі квітколожа) формується плід.