BÀI 25: SINH SẢN Ở THỰC VẬT
I. SINH SẢN VÔ TÍNH
- Khái niệm:
Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản không có sự kết hợp giữa giao tử đực và
giao tử cái, con non được tạo ra giữ nguyên bản chất di truyền của cơ thể mẹ nhờ
quá trình nguyên phân.
- Các hình thức sinh sản vô tính trong tự
nhiên:
+ Sinh sản sinh dưỡng:
Cây con được hình thành trực tiếp từ các bộ phận sinh dưỡng của cây mẹ như rễ
(củ), thân (thân bò, thân rễ, thân củ), lá.
+ Sinh sản bằng bào tử:
Cây con phát triển từ bào tử (n) được tạo ra trong túi bào tử của thể
bào tử (2n). Hình thức này có sự xen kẽ thế hệ thể bào tử và thể giao tử,
phổ biến ở rêu và dương xỉ.
- Là các kỹ thuật do con
người thực hiện dựa trên cơ sở của sinh sản sinh dưỡng nhằm giữ nguyên các đặc
tính tốt của cây mẹ và nhân nhanh số lượng cây trồng.
- Khái niệm:
Sử dụng một đoạn thân, cành hoặc lá của cây mẹ cắm vào đất ẩm hoặc giá thể
thích hợp để kích thích mọc rễ và phát triển thành cây mới.
- Ứng dụng:
Thường dùng cho các loài cây có khả năng ra rễ phụ nhanh như mía, sắn, dâu tằm,
hoa hồng, khoai lang.
- Khái niệm:
Kích thích ra rễ trực tiếp ngay trên cành của cây mẹ bằng cách bóc một khoanh vỏ
(làm đứt mạch rây), sau đó bó bầu đất ẩm xung quanh vết cắt. Khi cành ra rễ đầy
đủ, cắt rời khỏi cây mẹ mang đi trồng.
- Ứng dụng:
Áp dụng phổ biến cho nhóm cây ăn quả thân gỗ khó giâm cành như cam, bưởi, nhãn,
vải, ổi.
- Khái niệm:
Lấy một bộ phận của cây này (mắt ghép hoặc cành ghép) gắn lên thân hoặc gốc của
cây khác (gốc ghép) sao cho các mô tương hợp và mạch dẫn thông suốt với nhau.
- Ý nghĩa:
Phối hợp được ưu điểm của cành ghép (cho quả ngon, năng suất cao) và gốc ghép
(hệ rễ khỏe, chịu hạn và chống sâu bệnh tốt).
- Khái niệm:
Nuôi cấy các tế bào, mô hoặc cơ quan thực vật trong môi trường dinh dưỡng nhân
tạo, vô trùng để tái sinh thành các cây con hoàn chỉnh dựa trên tính toàn
năng của tế bào.
- Quy trình cơ bản:
+ Bước 1: Chọn vật liệu
nuôi cấy (mô lá, rễ, bao phấn,...).
+ Bước 2: Khử trùng mẫu
nuôi cấy bằng hóa chất.
+ Bước 3: Nuôi cấy tạo chồi
(bổ sung hormone kích thích sinh trưởng auxin, cytokinin).
+ Bước 4: Tạo rễ và hoàn
thiện cây con.
+ Bước 5: Đưa cây con ra huấn
luyện ở vườn ươm trước khi trồng ngoài tự nhiên.
- Hoa là cơ quan sinh sản hữu
tính của thực vật hạt kín, cấu tạo gồm các bộ phận:
+ Bộ phận bất thụ (không sinh sản):
Cuống hoa, đế hoa, lá đài (bảo vệ hoa khi còn là nụ) và cánh hoa (màu sắc sặc sỡ
để thu hút côn trùng thụ phấn).
+ Bộ phận hữu thụ (sinh sản):
Nhị (cơ quan sinh giao tử đực) và Nhụy (cơ quan sinh giao tử cái).
- Phân loại hoa:
+ Hoa đơn tính:
Chỉ mang nhị (hoa đực) hoặc chỉ mang nhụy (hoa cái).
+ Hoa lưỡng tính:
Có cả nhị và nhụy trên cùng một hoa.
+ Từ tế bào mẹ hạt phấn (2n)
trong bao phấn qua giảm phân tạo ra 4 bào tử đơn bội (n).
+ Mỗi bào tử đơn bội (n)
tiến hành nguyên phân 1 lần tạo ra hạt phấn (n) gồm 2 tế bào: Tế
bào ống phấn (sau này nảy mầm thành ống phấn) và Tế bào sinh sản
(sau này nguyên phân tạo ra 2 tinh tử - giao tử đực).
+ Từ tế bào mẹ đại bào tử (2n)
trong noãn qua giảm phân tạo ra 4 tế bào đơn bội (n). 3 tế bào nhỏ
tiêu biến, chỉ còn 1 đại bào tử sống sót (n).
+ Đại bào tử sống sót này
trải qua 3 lần nguyên phân liên tiếp tạo thành Túi phôi chứa 8
nhân đơn bội phân bố thành các tế bào: 1 tế bào trứng (noãn cầu - n),
2 tế bào kèm, 3 tế bào đối cực và 1 nhân cực lưỡng bội (2n, do 2
nhân cực hợp lại) ở trung tâm.
Ví dụ thực tế: Để hạt phấn lúa tiếp xúc và thụ phấn thành công, bao phấn của hoa lúa thường nứt ra ngay khi hoa vừa hé nở vào buổi sáng (quá trình phơi màu), giải phóng hàng triệu hạt phấn nhỏ li ti theo gió bay đi.
- Thụ phấn:
Là quá trình hạt phấn được truyền từ bao phấn đến núm nhụy của hoa.
+ Tự thụ phấn:
Hạt phấn rơi vào núm nhụy của chính hoa đó hoặc hoa khác trên cùng một cây.
+ Thụ phấn chéo:
Hạt phấn từ cây này rơi vào núm nhụy của cây thuộc cây khác cùng loài.
- Thụ tinh:
Sự kết hợp giữa nhân giao tử đực và nhân giao tử cái tạo thành hợp tử.
- Thụ tinh kép (chỉ có ở thực vật hạt kín):
+ Ống phấn sinh trưởng dọc
theo vòi nhụy, chui qua lỗ noãn vào túi phôi và giải phóng 2 tinh tử.
+ Tinh tử 1 (n) + Tế bào trứng (n) → Hợp tử
(2n)
(phát triển thành phôi).
+ Tinh tử 2 (n) + Nhân cực (2n) → Nhân tam
bội (3n) (phát triển thành phôi nhũ để nuôi dưỡng phôi).
c. Quá trình hình thành hạt và quả
- Hình thành hạt:
Noãn đã thụ tinh phát triển thành hạt.
+ Hạt có nội nhũ:
Chất dinh dưỡng dự trữ nằm ở phôi nhũ (thường gặp ở cây Một lá mầm như lúa,
ngô).
+ Hạt không có nội nhũ:
Chất dinh dưỡng từ phôi nhũ được chuyển hết vào hai lá mầm của phôi trong quá
trình chín (thường gặp ở cây Hai lá mầm như đậu, lạc).
- Hình thành quả:
Bầu nhụy dày lên và phát triển thành quả để bảo vệ hạt và giúp phát tán hạt. Sự
chín của quả được điều khiển bởi hormone khí ethylene.
Ví dụ thực tế:
Quả đậu phộng (lạc) khi chúng ta tách vỏ hạt ra sẽ thấy hai mảnh lớn, béo ngậy.
Đây chính là hai lá mầm chứa đầy chất béo dự trữ của phôi, do phôi nhũ
đã tiêu biến hoàn toàn trong quá trình hạt phát triển.
BẢNG
SO SÁNH HẠT CÓ NỘI NHŨ VÀ HẠT KHÔNG CÓ NỘI NHŨ
|
Tiêu
chí so sánh |
Hạt
có nội nhũ (Cây Một lá mầm) |
Hạt
không có nội nhũ (Cây Hai lá mầm) |
|
Nơi dự trữ dinh dưỡng |
Nằm ở phôi nhũ (nội nhũ) riêng biệt |
Nằm trực tiếp trong hai lá mầm của phôi |
|
Cấu tạo phôi |
Chỉ có 1 lá mầm
nhỏ |
Có 2 lá mầm rất
to và dày |
|
Đại diện tiêu biểu |
Lúa, ngô, lúa mì, kê, dừa |
Đậu xanh, đậu phộng, hướng dương, bưởi |