W cyklu z „roślin nasiennych” zwanych Spermatophyta The nasion jest struktura, która zawiera i chroni zarodków rośliny. Często jest zawarty w owocach, co umożliwia jego rozprzestrzenianie się .
W ten sposób nasiono pozwala roślinie uciec od warunków środowiska, które stało się wrogie, albo przez oddalanie się, albo przez oczekiwanie na powrót sprzyjających okoliczności.
Pochodzi z przekształcenia zapłodnionego jaja . W rezultacie składa się z obu części z matczynego sporofitu (otoczki nasienne), gametofitu (tkanki rezerwowe nasion) i sporofitu następnego pokolenia: zarodka.
Pełni rolę ochronną nowego osobnika dzięki często stwardniałej otoczce oraz odżywczej dzięki zapasom substancji odżywczych. Nasiona rzeczywiście mają właściwość gromadzenia, w łatwej do zachowania formie, rezerw przeznaczonych na przyszły rozwój zarodka. Stanowią więc poszukiwane przez zwierzęta źródło pożywienia (dieta ziarnożerna ).
Nasiona miały miejsce w ludzkim pożywieniu i miały fundamentalne miejsce w wielu kulturach od czasu wynalezienia rolnictwa : zboża , rośliny strączkowe ... Nasiona wybrane do zasiewu są nasionami .
Nasiona tworzy się od zewnątrz do wewnątrz przez ochronną powłokę zwaną powłoką , otaczającą tkankę z zapasami składników odżywczych i zarodek .
Tkanki ochronne są jedną z głównych cech struktury nasion. Zarodek otoczony jest przede wszystkim tkanką o mniej lub bardziej ważnych zapasach składników odżywczych w zależności od gatunku. Pochodzenie tej tkanki jest zmienne.
Białko może być mniej lub bardziej rozwinięte w nasionach. Może zawierać wszystkie rezerwy składników odżywczych, które zostaną wykorzystane przez zarodek podczas kiełkowania. Mówi się, że nasiona tego typu są „białawe”. Przeciwnie, w tak zwanych „eksalbuminowanych” nasionach rezerwy są gromadzone bezpośrednio w liścieniach , a białko jest wtedy bardzo zredukowane.
Wokół tkanek rezerwowych znajduje się powłoka, która stanowi główną tkankę ochronną. Składa się z warstwy kilku komórek i całkowicie otacza zarodek i jego rezerwy. Jest otwierany jedynie przez mały otwór, mikropyle , przez który wszedł łagiewka pyłkowa, aby umożliwić zapłodnienie podczas zapylania .
Embrion, z drugiej strony, może być mała i składa się z zaledwie kilku komórek, lub już z gemula opracowanej w tigella , Radicle i liścieni . Różne możliwe strategie ewolucyjne daje, w zależności od gatunku, nasiona, których ciężar waha się od 2 mikrogramów na storczyka (na przykład pełzanie Goodyere ) do około dwudziestu kilogramów na Arecaceae , w coco-de-mer ( Lodoicea maldivica ).
Pochodzenie roślin nasiennych to tajemnica, która do dziś pozostaje nierozwiązana. Jednak coraz więcej danych skłania się do lokalizowania tego pochodzenia w środkowym dewonie . Rzeczywiście, opis w 2004 r proto-siewnym Runcaria heinzelinii w żywetu Belgii stanowi wskazanie tego starożytnego pochodzenia roślin nasiennych.
Jednak pierwsze „prawdziwe” rośliny nasienne są opisane w górnym dewonie, który jest prawdopodobną sceną ich pierwszego ewolucyjnego promieniowania. To promieniowanie będzie trwało przez miliony lat. Rośliny nasienne stopniowo staną się obecnie głównym składnikiem praktycznie wszystkich ekosystemów .
W nasiennych lub rośliny nasienne są podzielone na dwie główne grupy, a okrytonasiennych i nagonasiennych . W tym drugim komórka jajowa, a zatem i powstałe z niej nasienie, jest nagie. Tylko rośliny okrytozalążkowe wydają owoce w wyniku rozwoju jajnika otaczającego komórkę jajową . Więc to jest dojrzały jajnik. Jednak może składać się również z innych części kwiatu, mówimy wtedy o fałszywych owocach lub pseudoowocach.
Te owoce są podzielone na trzy główne rodzaje:
| Węglowodan | Protide | Lipid | |
|---|---|---|---|
| groszek | 60-75.1 | 20-35 | 5-6 |
| kukurydza | 70-80 | 9-14 | 1-2 |
| Rzepak | 14-22 | 17-20 | 35-45 |
Istnieją różne kryteria klasyfikacji nasion.
| Suche nasiona | Nasiona wodniste |
|---|---|
| 12 do 15% wody | 75 do 90% wody |
| mało wody > spowolnione reakcje enzymatyczne > spowolnione życie |
nie przesusza > normalne reakcje enzymatyczne > normalne życie |
| dobra konserwacja | ograniczona konserwacja |
| płatki | owoce drzewa , warzywa ... |
Głównymi tkankami nasion są perysperma , białko i zarodek .
| Nasiona z peryspermą | Nasiona białka | Nasiona bez białka lub eksalbuminowane |
|---|---|---|
| Diagram | Diagram | Diagram |
| Tkanki rezerwowe są słabo rozwinięte. Oba liścienie są prawdziwymi liśćmi i pozwalają roślinie na autotrofizację . | Tkanki magazynujące są bogate w składniki odżywcze, ale te rośliny mogą rozpocząć fotosyntezę dopiero w stadium 3 liści. | Tkanki rezerwowe znajdują się bezpośrednio w liścieniach zarodka. |
| Zaletą jest to, że można je łatwo przesadzić, ponieważ nie są uzależnione od zbiornika. Minusem jest to, że w przypadku problemu kulturowego, takiego jak bicie, wskaźnik przeżywalności jest niski. | Te bogate nasiona mają tę wadę, że są podatne na ataki zwierząt, takich jak żółte robaki, drutowce lub ptaki. | Nasiona te są pożądane przez zwierzęta i muszą jak najszybciej wykiełkować. |
| burak , sałata , komosa ryżowa , papryka | pszenica , kukurydza , ryż (i zboża w ogóle), roślina oleju rycynowego | soja , fasola , słonecznik , łubin , groch |
W rolnictwie koperta nie jest zbyt korzystna. Chociaż zapewnia ochronę mechaniczną i chemiczną na nasiona przed różnymi abiotyczne lub stresu abiotycznego, ale przede wszystkim hamulec żywności (The monogastryczne - przykład ludzie - nie trawienie nie celuloza ) i przeszkodą do kiełkowania w uszczelnienie materiału siewnego za pomocą wody i tlenu .
| Nagie nasiona | Nagie pojedyncze owoce | Proste owoce odziane | Owoce złożone |
|---|---|---|---|
| Koperta jaja Naga, ale chroniona przez owoc, strąk ... |
Skorupka jajka + owocnia |
Muszla jajowa + owocnia owocowa + lematy + plewy |
- |
| Rzepak , fasola , len | Pszenica , kukurydza | Jęczmień , owies , czarna trawa , pęcznienie | Buraczany |
Nasiona pełnią kilka funkcji dla roślin, które je produkują. Wśród tych funkcji istotne jest odżywianie zarodka, rozproszenie w nowe miejsce i spoczynek w niesprzyjających warunkach. Nasiona są zasadniczo środkiem rozmnażania, a większość nasion jest produktem reprodukcji płciowej, która wytwarza mieszankę materiału genetycznego i zmienności fenotypowej, na którą działa dobór naturalny.
Charles Darwin , pionier fizjologii roślin , w szczególności badał nasiona pod kątem ich roli w ewolucji strategii dyspersji u roślin .
Sposoby rozpowszechniania:
W wielu roślinach kiełkowanie nasion nie jest natychmiastowe i wymaga okresu odpoczynku, podczas którego kiełkowanie jest hamowane przez różne mechanizmy. To zahamowanie lub uśpienie może być powiązane z:
Trwałość nasion lub zdolność kiełkowania wynosi zazwyczaj od dwóch do dziesięciu lat, w zależności od gatunku ( zboża , szpinak , dynia ). Ta długowieczność może sięgać stu lat (kasja, przetoka), tzw. nasiona makrobiontyczne. Niektóre nasiona mają bardzo krótką żywotność, od kilku dni ( topola ) do kilku tygodni ( kawa ), nazywane są mikrobiontami. Skrajnym przypadkiem są nasiona, które kiełkują w owocach wciąż przyczepionych do rośliny matecznej ( Rizophora , mangrowe ): nasiona żyworodne.
Kiełkowania jest zjawiskiem, w którym płód w out nasion jego okresu życia zwolnił rozwija dzięki zapasach nasion.
W nasionach traw zarodek wydziela hormony roślinne z rodziny giberelin, które indukują w określonej tkance warstwę aleuronową syntezę alfa-amylazy, która mobilizuje rezerwy zawarte w białku na rzecz zarodka.
Nasiona zawierają żywy, czasem delikatny zarodek . Na ich żywotność może wpływać wiele czynników. Ogólnie rzecz biorąc, muszą być chłodne i suche. Przechowywane w złych warunkach mogą szybko stracić jakość kiełkowania. Mogą również spleśniać, być zjadane przez gryzonie lub być dotknięte różnymi szkodnikami.
Jeśli nasiona są zbierane do wykorzystania jako nasiona do hodowli, należy je zebrać w stanie dojrzałym i przetestować. Ta dawniej rzemieślnicza i rodzinna praca, związana z hodowlą roślin, jest coraz częściej wykonywana przez hodowców nasiennych we współpracy z firmami nasiennymi , szkółkarzami lub profesjonalnymi zbieraczami nasion leśnych.
Do zbioru różnych gatunków (traw, roślin strączkowych itp., nasion dzikich kwiatów lub łąk) używa się wielu specyficznych lub przystosowanych urządzeń, takich jak kombajny, odkurzacze montowane na ciągnikach, maszyny bębnowe (do wydostania się z pól). szyszek żeńskich drzew iglastych itp.).
Nasiona są na ogół selekcjonowane i sortowane (oddzielanie nasion zbyt małych, uszkodzonych, nieprawidłowych lub spasożytowanych). Są one przygotowywane, czyszczone i suszone, a następnie starannie przechowywane w odpowiadających ich potrzebom warunkach termohigrometrycznych i świetlnych, osłoniętych przed pasożytami. Niektóre nasiona będą musiały zostać poddane wernalizacji (zimowy chłód lub sztuczny odpowiednik) i/lub ponownemu nawilżeniu lub zakwaszeniu przed siewem, aby umożliwić kiełkowanie.
Partie materiału siewnego są generalnie klasyfikowane według gatunku i pochodzenia, z opisem dla każdego pojemnika, aby zachować identyfikowalność. W przypadku niewielkich ilości stosuje się zwykłe papierowe koperty, przechowywane w tekturowym lub drewnianym pudełku, poza meblami z płyty wiórowej, które mogą uwalniać formalinę, która może hamować zdolność kiełkowania nasion. Wreszcie, podczas ich transportu trzeba czasem podjąć środki ostrożności.
Nasiona drzew leśnych są często zbierane w sadach nasiennych, które mają również powołanie do ulepszania roślin , co jednak może być źródłem utraty różnorodności genetycznej w porównaniu z odnowieniem naturalnym .
„Nasionko zawiera miniaturową roślinę (sadzonkę), która żyje w zwolnionym tempie, chroniona przez kopertę. Zawiera zapasy pokarmu, które pozwolą mu kiełkować, jeśli warunki będą sprzyjające. Sadzonka może wtedy rosnąć, a gdy dorośnie, z kolei wyda nasiona. "
- Kartel: „Bébé Plante”, Jardin des Plantes, Szkoła Botaniczna, Paryż, 26 lutego 2011 r.