Анатомическое строение зерна

Внутри зерновки хлебных злаков хорошо просматриваются три основные части: оболочки, эндосперм и зародыш (рис. 1). Поскольку зерновка является плодом, то наружная часть оболочки называется плодовой оболочкой. Она двухслойная. Под нею располагаются два слоя семенной оболочки. У пленчатых зерен, кроме перечисленных, есть и так называемая мякинная оболочка, представляющая собой цветковые чешуи.

Зародыш дифференцирован на различные части – зачатки будущего растения. К эндосперму прилегает щиток – единственная семядоля хлебных злаков. Его функция – обеспечивать зародыш питательными веществами. В нижней части зародыша находятся первичные (зародышевые) корешки в виде небольших бугорков. Выше располагается первичный стебель. Он заканчивается почкой, которая покрыта колпачком зачаточных листьев. Зародыш у пшеницы, ржи, ячменя, тритикале составляет 2,0-2,5%, овса – 3,0-3,5%, а у кукурузы 10 % массы зерновки.

В эндосперме (см. рис. 1) различают наружный (алейроновый) слой, непосредственно прилегающий к оболочке зерна, и внутреннюю мучнистую часть.

Алейроновый слой обычно состоит из одного ряда клеток кубической формы. В них находятся темно-желтые алейроновые зерна, представляющие собой твердые отложения запасных белков. У ячменя 3-5 рядов таких клеток. На долю алейронового слоя в среднем приходится 6-8% массы зерновки.

Под алейроновым слоем находится мучнистая часть эндосперма, представленная клетками, заполненными крахмальными зернами, а в промежутках между ними распределены белковые вещества. На мучнистую часть приходится до 85% массы зерновки.

Оболочки защищают зерновку от воздействия внешних условий, поражения грибными болезнями. Чем они толще, тем больше отрубей при размоле зерна. Обычно на долю оболочек приходится 5-7% массы зерновки.

Внутреннее строение зерна лучше изучать под микроскопом, используя готовые, подкрашенные препараты продольных и поперечных срезов через зерно пшеницы. Продольный разрез зерновки зарисуйте в рабочей тетради.

Строение растений

Рассмотрим кратко особенности строения растений зерновых хлебов (рис. 2). На взрослом растении хорошо видны: корневая система (мочковатая), стебли с листьями и генеративные органы (колосья, метелки, початки).

П ри прорастании зерновки образуются зародышевые, или первичные, корни, затем из подземных стеблевых узлов появляются узловые, или придаточные корни.

Стебель представляет собой соломину, состоящую из 5-7 междоузлий почти у всех хлебов семейства Мятликовые, кроме кукурузы и сорго. У последних количество междоузлий может колебаться от 12 до 20 и более, причем соломина внутри заполнена рыхлой паренхимой (остальные хлеба имеют в основном полую соломину).

Пересчитайте количество междоузлий и убедитесь, что оно совпадает с количеством листьев. Чем больше листьев, тем сорт или гибрид более позднеспелый.

Лист состоит из листовой пластинки и листового влагалища. У основания листового влагалища по его краям образуются ушки, а с внутренней стороны – язычок.

Соцветия у пшеницы, ржи, тритикале и ячменя – колос, у овса, проса, сорго и риса – метелка, а у кукурузы два соцветия – метелка (мужское) и початок (женское).

Колос состоит из коленчатого стержня, на выступах которого сидят колоски. Стороны колосового стержня, где размещаются выступы, называются лицевыми, а где их нет – боковыми.

Рис. 2. Схема строения растения пшеницы: 1 – корни;

2 – междоузлие стебля; 3 – узел ; 4 – влагалище листа; 5 – пластинка листа; 6 – ушки; 7 – язычок;

8 – колос (соцветие)

Метелка состоит из центральной оси с узлами и междоузлиями, а в узлах мутовками располагаются боковые разветвления. Они также могут ветвиться, в результате чего в метелке есть ветви первого, второго и последующих порядков.

На концах ветвей сидят колоски. В каждом из них от одного до нескольких цветков и по две колосковые чешуи.

У цветка есть нижняя (наружная) и верхняя (внутренняя) цветковые чешуи. К первой из них прикрепляется ость у остистых форм.

Пестик с верхней завязью, одной обратной семяпочкой и двулопастным перистым рыльцем, а также тычинки (у риса – шесть, у остальных культур I группы по три) располагаются между цветковыми чешуями. У основания последних можно увидеть две небольшие тонкие пленки, которые называются лодикуле (lodicule). В период цветения они набухают и открывают цветок.

Плод зерновых хлебов семейства Мятликовые, как вы уже заметили, называется зерновка, а гречихи (семейство Гречишные) – трехгранный орешек.

Несколько позже вы более подробно рассмотрите особенности строения всех составных частей зерновых культур.