Pręcik (botanika)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Budowa pręcika
1. nitka pręcika (filamentum)
2. główka (anthera) złożona z 2 pylników
3. łącznik (connectivum)
4. komora pyłkowa

Pręcik (łac. stamen) – męski organ płciowy w kwiecie, bardzo silnie zredukowany i zmieniony liść. Ponieważ każdy pylnik (theca) ma połączone po dwa woreczki pyłkowe, pręcik okrytozalążkowych jest mikrosporofilem o 4 mikrosporangiach lub 2 synangiach dwusporangiowych. U roślin okrytonasiennych składa się z nitki pręcikowej (filamentum) i główki (anthera), która jest zróżnicowana na dwa pylniki (thecae) połączone płonnym łącznikiem (connectivum). W pylnikach znajdują się komory pyłkowe zawierające tkankę wyściełającą (tzw. tapetum) oraz tkankę zarodnikotwórczą (tzw. archespor), która wytwarza ziarna pyłku kwiatowego lub pyłkowiny. Dojrzałe pylniki pękają, pyłek się wysypuje i zostaje on dalej przenoszony przez wiatr, owady, zwierzęta, a następnie osadza się na znamionach słupków innych kwiatów (następuje zapylenie). Istnieją także rośliny o kwiatach samopylnych.

Główka pręcika rzodkiewnika (pęknięte pylniki z wysypującym się pyłkiem)

Pręciki zazwyczaj zebrane są w okółki, tworząc pręcikowie (łac. androeceum).

Mogą one występować w różnej liczbie w kwiecie, mogą być wolne, zrośnięte ze sobą lub przyrośnięte do okwiatu.

Długość pręcików może być niejednakowa. W rodzinie jasnotowatych (Lamiacae) w kwiatach znajdują się cztery pręciki, z których dwa są długie, a dwa krótkie. Takie pręciki określane są mianem dwusilnych. W rodzinie kapustowatych (Brassicaceae) cztery pręciki są długie, a dwa krótkie – określane są mianem czterosilnych.

U roślin nagonasiennych nie ma typowych pręcików tylko mikrosporangia (zwane pylnikami) na łuskowatych mikrosporofilach, tworzących zwykle szyszkowate twory zwane kwiatostanami męskimi lub mikrostrobilami[1][2].

Rozwój i budowa anatomiczna[edytuj | edytuj kod]

Zdjęcie ze skaningowego mikroskopu elektronowego z otwartymi pylnikami Pentas lanceolata

Rozwój kwiatów i poszczególnych jego elementów został dobrze poznany na przykładzie Arabidopsis thaliana. W merystemie kwiatowym, podobnie jak w merystemie wierzchołkowym pędy można wyróżnić kilka warstw (histogenów). W jednym z ujęć wyróżniane są trzy warstwy: epidermalna (L1), subepidermalna (L2), oraz rdzeń (L3). W innym, warstwy L1 i L2 określane są jako tunika, a warstwa L3 jako korpus[3]. Zawiązki pręcików powstają w wyniku podziałów peryklinalnych komórek zwykle warstwy L2[4]. U dwuliściennych elementy kwiatu zorganizowane są w czterech okółkach, których zawiązki pojawiają się kolejno podczas rozwoju merystemu kwiatowego. Okółek złożony z pręcików u A. thaliana, jest trzecim i składa się z sześciu pręcików, czterech środkowych (długich) i dwóch bocznych (krótkich)[5]. Morfogeneza kwiatu została podzielona na 12 etapów. Pręciki rozpoczynają swój rozwój na etapie 5[6]. Na etapie 7. zawiązki pręcików składają się już z warstwy epidermalnej (L1), pojedynczej warstwy subepidermalnej (L2) oraz komórek warstwy rdzeniowej (L3), z której powstaje wiązka przewodząca. U innych gatunków cały zawiązek pręcika może powstawać niemal wyłącznie z warstwy L2[4]. Przez pewien czas zawiązek rozwija się dzięki podziałom w obrębie merystemowi szczytowemu, dalszy wzrost ma charakter interkalarny. U niektórych gatunków pojawia się także merystem brzeżny, prowadzący do powstania blaszkowej formy pręcika lub też spłaszczonej nitki. Górna część zawiązka pręcika ulega pogrubieniu tworząc zaczątek pylnika. Zaczątek ten na przekroju ma kształt trapezu. W narożach pojawiają się komórki subepidermalne o dużych jądrach, które po podziale peryklinalnym tworzą diwie warstwy. Warstwa wewnętrzna to pierwotne komórki sporogenne, a warstwa zewnętrzna to komórki ścienne (parietalne). Antyklinalny rozrost obu warstw prowadzi do powstania czterech nabrzmień z których powstają woreczki pyłkowe. Część pylnika położona w głębokim wcięciu tworzy łącznik[7]. Komórki sporogenne rozwijają się w mikrosporocyty, nazywane także komórkami macierzystymi pyłku lub mejocytami męskimi. Koncentryczne pierścienie komórek wokół komórek sporogennych stanowią mikrosporangium. Wszystkie te typy komórek istnieją już na etapie 9. rozwoju kwiatu. Mikrosporocyty uwalniane są do wnętrza woreczków pyłkowych, gdzie rozwijają się w gametofit męski. Na etapie 12. w woreczkach pyłkowych znajdują się trzykomórkowe ziarna pyłku[5]. Komórki ścienne po podział antyklinalnych i peryklinalnych tworzą trzy warstwy. Najbardziej zewnętrzna, położona bezpośrednio pod epidermą warstwa, nazywana endotecjum, składa się z komórek, w których wtórna ściana komórkowa drewnieje według określonego wzoru. Zgrubiania wtórnej ściany komórkowej tworzą usztywnione listwy, które powodują że w wyniku kohezji ściany pylników otwierają się na zewnątrz. W miejscu pęknięcia endotecjum nie występuje. U niektórych gatunków endotecjum ze zgrubieniami nie ma wcale. W takich przypadkach otwarcie następuje wskutek złuszczania i pękania ścian pylników. Druga warstwa komórek zlokalizowana wewnątrz endotecjum to jednorzędowa lub wielorzędowa warstwa miękiszu. Najbardziej wewnętrzna warstwa pylników, nazywana tapetum, wyścieła woreczki pyłkowe i składa się z komórek wydzielniczych o dużych jądrach i gęstej cytoplazmie z licznymi rybosomami oraz rozbudowanym systemem siateczki śródplazmatycznej. Komórki te wydzielają do wnętrza pylników płyn zawierający aminokwasy, polisacharydy, enzymy i substancje wzrostowe[7].

Funkcje[edytuj | edytuj kod]

Podstawową funkcją pręcików wytwarzanie pyłku. W pylnikach podczas sporogenezy , z komórek sporogennych, powstają mikrospory. Inne komórki tworzące pylnik zapewniają dojrzewanie i ochronę pyłku oraz umożliwiają jego uwolnienie. Przez nitkę dostarczane są do pylników związki odżywcze oraz woda. Nitka zapewnia także także odpowiednie ułożenie pylników w przestrzeni, umożliwiające rozprzestrzenienie się dojrzałego pyłku[5].

U 32,5% rodzin i 54,4% rodzajów roślin okrytonasiennych występują pręciki pozbawione pylników - prątniczki (łac. staminodium). Duże rozpowszechnienie wśród rodzajów wynika głównie z bogactwa storczykowatych z kwiatami zawierającymi prątniczki, wśród rodzajów należących do innych rodzin pręciki nie wytwarzające pyłku występują u około 5,9%. Po ewolucyjnej utracie pierwotnej funkcji prątniczki zaczęły pełnić wiele nowych. Mogą one zapobiegać samozapyleniu, tworzyć sygnał wizualny lub zapachowy dla zapylaczy lub zapewniać im nagrodę po przekształceniu w miodniki (łac. nectaria), w kwiatach Xyris prątniczki zakończone kępkami włosów umożliwiają wtórne przeniesienie pyłku na zapylacza, zaś u Commelina stymulują pszczoły do wykonywania dodatkowych ruchów, mogą też otaczać i chronić przed uszkodzeniem zalążnię[8].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Szweykowska Alicja, Szweykowski Jerzy: Botanika t.1 Morfologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003, s. 275-279 i 286. ISBN 83-01-13953-6.
  2. Rośliny Ogrodu Botanicznego w Powsinie
  3. P. D. Jenik & V. F. Irish. Regulation of cell proliferation patterns by homeotic genes during Arabidopsis floral development. „Development (Cambridge, England)”. 127 (6), s. 1267–1276, Marzec 2000. PMID: 10683179 (ang.). 
  4. 4,0 4,1 R.J. Scott, M. Spielman and H.G. Dickinson: Stamen Development: Primordium to Pollen. W: Brian R. Jordan (red.): The molecular biology and biotechnology of flowering. Canterbury, New Zealand: CAB International, 2006, s. 298-331. ISBN 978-1-84593-042-4.
  5. 5,0 5,1 5,2 R. J. Scott. Stamen Structure and Function. „The Plant Cell Online”. 16 (suppl_1), s. S46–S60, 2004. DOI: 10.1105/tpc.017012. ISSN 1040-4651 (ang.). 
  6. D. R. Smyth. Early Flower Development in Arabidopsis. „The Plant Cell Online”. 2 (8), s. 755–767, 1990. DOI: 10.1105/tpc.2.8.755. ISSN 10404651 (ang.). 
  7. 7,0 7,1 Hejnowicz Z.: Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych. Warszawa: PWN, 1980, s. 671-677. ISBN 8301004207.
  8. Walker-Larsen J, Harder LD. The evolution of staminodes in angiosperms: patterns of stamen reduction, loss, and functional re-invention. „Am. J. Bot.”. 87 (10), s. 1367–84, 2000. PMID: 11034915 (ang.).