Magok csírázása

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2017. október 21-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 5 szerkesztést igényelnek .

A magok csírázása a növényi magvak átmenete a nyugalmi állapotból az aktív életbe, a növény ontogenezisének  kezdeti szakasza , amikor a csíra kialakul . Akkor fordul elő, ha nedvességgel és oxigénnel, megfelelő hőmérsékleti és fényviszonyokkal látják el. A csírázási folyamat során az embrióban és az endospermiumban az anyagcsere fokozódik ; A magvak vízben megduzzadnak, a keményítő, a zsírok és fehérjék cukorrá, zsírsavakra és aminosavakra bomlanak le . Általában először a gyökér csírázik ki, majd a hipokotil vagy epikotil (különböző növényekben) [1] .

Oxigénhiány esetén felhalmozódnak az embrióra káros anyagok - etil-alkohol , tejsav , ammónia ; a hőmérséklet hiányában csökken a magvakba jutó víz és az anyagcsere aktiválódása , a különböző növekedésszabályozók aránya megzavarodik. A magvak egy része nem csírázik megfelelő körülmények között, a borítók keménysége miatt, és nem jön ki a nyugalmi állapotból; ebben az esetben a burkolatok mechanikai sérülése lehetséges [1] .

A vetőmag csírázási fázisai [2]

A csírázási időszak egymást követő szakaszokból áll - csírázási fázisokból. Minden fázisnak van egy bizonyos időtartama, bizonyos biokémiai és morfológiai változások a vetőmagban, valamint bizonyos környezeti feltételekkel kapcsolatos követelmények.

A vetőmag csírázási fázisai:

Vízabszorpciós fázis

A száraz magvak nyugalmi állapotban felszívják a vizet a levegőből (ha relatív páratartalma meghaladja a 75%-ot), vagy bármilyen szubsztrátumról a kritikus páratartalom eléréséig, ami minden növénynél szigorúan meghatározott érték. A beáramló vizet a mag hidrofil kolloidjai abszorbeálják. A víz benne van a sejt tartalmában, ahol megköti a különféle vegyületeit, ezért a magban nem észlelhető a biokémiai folyamatok aktiválódása és a morfológiai változás sem. A vízfelvétel némileg növelheti a maglégzés intenzitását (a fázis végére 2-3-szorosára), de általános szintje továbbra is nagyon alacsony.

A vízfelvételi fázis alapja egy fizikai-kémiai jelenség, a szorpció .

A fázis időtartama a magvak állapotától, az aljzat hőmérsékletétől és páratartalmától függ, amellyel a mag érintkezik. Elég hosszú ideig tart, ha a nedvesség a levegőből jön, nagyon rövid, ha a magok vízben vannak. Ez utóbbi esetben azonban még némi időbe telik, hogy egyenletesen telítsék a sejteket, és csak a nedvesség ilyen eloszlása ​​után kezdődik a második fázis.

A vetőmag duzzadási fázisa

A szabad nedvesség megjelenésével kezdődik a magokban. Aktiválja a sejtek élettevékenységét, fokozza a hidrolitikus folyamatokat, aktív állapotba hozza az enzimrendszert, és a kolloidok átstrukturálódásához vezet. Ebben az esetben a légzési együttható több száz, sőt ezerszeresére nő. A fázis csípéssel zárul.

A vízmolekulák behatolnak a makromolekuláris vegyületek közegébe, és szétszorítják molekuláik láncában az egyes láncszemeket. Mindez nemcsak maguknak a molekuláknak a láncolatának gyengülését okozza, hanem ez utóbbiak hidrolízisével is együtt jár, ami minden életfolyamat felerősödéséhez vezet. A magvak duzzadása során a héjuk rugalmassá válik, és maga a mag térfogata nő.

A magok duzzadási folyamata két mutatóval jellemezhető: 1) a duzzadás mértéke a magvak által a duzzadási fázisban felvett víz mennyisége grammban 1 g szárazanyagra vonatkoztatva; 2) duzzadási szám - a víz mennyisége milliliterben, amelyet a mag 1 ml szárazanyaga felszív.

Néha a duzzanat folyamatát nyomás jellemzi, amely a duzzanat során fellépő térfogatnövekedés eredményeként következik be. Ez az úgynevezett duzzadási nyomás több száz atmoszférát is elér, és az egyes fajokra is jellemző. A vízfelvétel miatti súlygyarapodás és a térfogatnövekedés nem egyforma ütemben növekszik – általában a térfogatnövekedés gyorsabb, és hamarabb véget ér, mint a súlygyarapodás.

A duzzadási szakasz bizonyos mennyiségű víz felszívódásával zárul, ami biztosítja a csírázással kapcsolatos összes létfontosságú folyamat áramlását. A magvak kémiai összetételétől és természetüktől függően különböző mennyiségű víz szükséges a magvak csípéséhez. Hoffman összehasonlító kísérletben szerzett adatai szerint a különböző növények magjai a következő mennyiségben vették fel a vizet a duzzadás során:

A magvak által a duzzadási folyamat során felvett, csíráztatásukhoz szükséges vízmennyiség (a magok légszáraz tömegének %-ában)
kultúra Felszívódott víz kultúra Felszívódott víz
Búza 45.6 Lencse 93.3
Árpa 48.2 Borsó 106.8
Rozs 57.7 Bab 104,0
zab 59.8 bab 106.8
Hajdina 46.9 Vika 75.4
Kukorica 44,0 takarmányrépa 62.5
Köles 25.0 Cukorrépa 120,5
Kender 43.9 Napraforgó 56.5
Erőszak 51,0 Mák 91,0

A duzzanat leáll a sejtek teljes telítődése miatt, vagy a magvakba való víz beáramlása és az oldható anyagok diffúziója közötti egyensúly kialakulása miatt. Ennek a fázisnak a normál lefolyásához bizonyos hőmérséklet, páratartalom és oxigén szükséges. Amikor a kikelt magvak kiszáradtak, vissza lehet térni az előző fázisba, az eredetibe.

Az elsődleges gyökerek növekedési szakasza

Az elsődleges gyökér sejtosztódásának pillanatától kezdődik, de morfológiailag egy kicsit később rögzíthető - amikor az elsődleges gyökér megjelenik a maghéj felett. Ebben a fázisban a biokémiai folyamatok új minőségi átstrukturálódása is megtörténik, amely előkészíti a feltételeket a sarjadzás lehetőségéhez (a gyökerekben szintetizálódnak a vitaminok stb.). A normál biokémiai átrendeződéshez és a gyökérnövekedéshez más hidrotermális rezsim szükséges, mint a többi fázis áramlásához. A fázis azzal ér véget, hogy a mag készen áll a csíra kialakulására.

A legtöbb kultúrnövény esetében ebben a fázisban még meg lehet állítani a magok csírázását, és vissza lehet állítani eredeti állapotukba (nyugalmi állapotukba), bár egyes növényeknél az ilyen átmenet már a csírázás fiziológiájának és morfológiájának megsértésével jár.

A csírafejlődés fázisa

A hajtás megjelenésével kezdődik, és a hajtás autotróf táplálkozásra való átmenetével ér véget. A gyökerek további növekedése folytatódik, de már minden lehetőség megvan a szintén intenzíven növekvő csíra fejlődésére. De itt már más táplálkozási feltételek és a külső környezet is szükséges.

Ebből a fázisból nincs visszatérés a nyugalmi állapotba, és amikor a fejlődő mag kiszárad, elhal. A fázis kalászosokban a palántában kialakult koleoptilis megjelenésével, más kultúrnövényeknél pedig rügyképződéssel zárul.

Ebben a fázisban a mag csírázási folyamata véget ér, de a fiatal palánta még mindig a magkutatás tárgya. A fejlődő palánta a környezeti feltételektől összetett függésben van, de a fő tápanyagot és néhány speciális vegyületet továbbra is a magból kapja.

Csíráztatott magvaknak csak azokat kell tekinteni, amelyeknek kialakult csírája van (elsődleges gyökerekkel rendelkező csíra megjelenése), ha nincs csíra, akkor a gyökerek hosszától függetlenül a magvakat nem nevezhetjük csírázottnak, hanem csak csírázónak ( vagyis a csírázás különböző fázisaiban lévén). Minden más növény esetében csíráztatott magnak számítanak azok, amelyek gyökere legalább a mag hosszával egyenlő, kerek magok esetében pedig nem kisebb, mint a mag átmérője.

Egy csírázó mag morfológiája

A mag csírázásának első látható morfológiai jele a csípés, majd a gyökér megjelenése. A gyökér hossza megnő annak a ténynek köszönhetően, hogy a végén gyorsan osztódnak a sejtek, amelyek a gyökér növekedési zónáját alkotják (coleorrhiza), és a gyökér hegyét gyökérsapka borítja - különböző formájú megvastagodás. amely védelmi funkciókat lát el.

Amint a fejlődő gyökér eléri a magházat, a mikropila közelében elszakítja és kijön. Ha a mag be van zárva a gyümölcshéjba, akkor a gyökér is átszúrja. Az endospermiummal rendelkező magvakban a gyökér általában nagyon vékony, más magvakban viszonylag vastagabb. Általában minden kultúrának egy gyökere van, de a gabonafélékben a fő gyökér mellett nagyon hamar mellékgyökerek vagy járulékos gyökerek fejlődnek ki a járulékos rügyekből. A szántóföldi növények magjai a következő gyökérszámmal rendelkeznek: őszi búza 2-6 (a durva szemű fajtákban több a gyökér, a finom szeműben kevesebb); tavaszi búza 3-tól 7-ig (átlagosan 5-6); őszi rozs 4-től 9-ig (átlag 5-6); árpa hatsoros 5-6, kétsoros 7-8; zab 2-6 (átlag 3-4). A köles, a mogar és a chumiza kukorica csak egy gyökérrel csírázik.

A csíragyökerek száma jellemezheti a magok minőségét. Bizonyítékok támasztják alá, hogy az elsődleges gyökerek óriási szerepet játszanak a növény vízellátásában és a termés alakításában, ezért a vetőmagkutatóknak nagy figyelmet kell fordítaniuk az embrionális gyökerek vizsgálatára. A gyökereket a kalaptól a magig vagy a hipokotilig (hüvelyesekben) számos szőr borítja, amelyek vízzel és tápanyagokkal látják el a gyökeret. A gyökér normális fejlődésének jele a friss szőrszálak jelenléte és a geotropizmus megnyilvánulása, vagyis a gerinc hajlítása.

A kétszikű kultúrákban a csíragyökér megjelenése után a hypocotyl nemzetség (hypocotyl) nő ki, amely az embrió szikleveleit a közöttük elhelyezkedő rügyekkel együtt a talajfelszínre viszi (3. ábra). Ebből a rügyből szár és első levelek képződnek, amelyekről gyakran felismerik a fajokat (különösen a keresztesvirágúaknál). A borsóban, bükkönyben, lóbabban és néhány más hüvelyes növényben a gyökér megjelenése után a szuprasziklevél (ekotil) kinő, a sziklevelek a talajban maradnak (4. ábra).

Jegyzetek

  1. 1 2 Magcsírázás - cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból . 
  2. Vetőmag csírázása . www.agrodialog.com.ua Letöltve: 2019. február 23. Az eredetiből archiválva : 2019. február 23.

Linkek