Vývoj plodu rostlin a jeho význam pro rozšiřování semeníků

Při dozrávání semen se semeník mění v plod, blizna a čnělka zpravidla zasychají a stěny semeníku v oplodí - perikarp. S charakterem oplodí souvisí i způsob rozšiřování plodů a semen. Druhy rozšiřované větrem nazýváme anemochorní, zoochorní jsou rostliny, jejichž plody rozšiřují živočichové, antropochorní jsou rozšiřovány člověkem a hydrochorní vodou.

Podle toho, zda se plody vyvíjejí pouze z pestíku, mluvíme o plodech pravých, nebo když na jejich stavbě podílí i jiné části květu (květní lůžko, češule), hovoříme o plodech nepravých. Podle kvality oplodí se plody pravé dělí na suché a dužnaté. Plody suché dále rozdělujeme na pukavé, nepukavé a poltivé.

Měchýřek (foliculus) je typ jednoplodolistového plodu pukající podélnou skulinou na břišním švu. Lusk (legumen) je také jednoplodolistový plod, jedno- až vícesemenný, pukající dvěma švy. Šešule (siliqua) vzniká ze dvou plodolistů a na zesílené placentě přirůstají semena; mezi nimi vzniká nepravá blanitá přehrádka. Šešulka (silicula) je kratší než šešule. Nepukavé plody mají jen jedno semeno, které ve zralosti zůstává uzavřeno v oplodí a plod vcelku opadává.

Oříšek (nux) je jednosemenný plod vzniklý ze synkarpního semeníku a zdřevnatělým perikarpem objímá semeno. Nažka (achaenium) má oplodí blanité nebo kožovité a pevněji objímá semeno než u oříšku; nažky často nesou výběžky, háčky, chmýr nebo blanitá křídla, která napomáhají jejich rozšiřování. Nažky jsou typické pro některé čeledi.

Obilku (caryopsis) je důležitý plod obilovin pro potravinářství a krmivářství. Obilka je obalena srostlým oplodím a osemením; největší část obilky zaujímá endosperm, který je škrobnatý. Vně endospermu se nachází aleuronová vrstva s aleuronovými zrny, které obsahují tuky a vitamíny skupiny B. Embryo leží šikmo na bázi obilky a je oddělené od endospermu štítkem - scutellum; mezi štítkem a epiblastem jsou základy prvních listů a pupen chráněny koleoptile. Na spodní části embrya je kořínek krytý koleorhizou.

Zralé obilky buď vypadávají z pluchy a plušky (obilky nahé), nebo srůstají s pluchou (obilky pluchaté). Poltivé plody se ve zralosti rozpadají na jednosemenné plůdky. Dvounažky jsou typickým plodem miříkovitých, vzniklý ze spodního semeníku a rozpadající se na jednotlivé nažky. Tvrdka vzniká ze svrchního dvouplodolistého semeníku; je význačným plodem hluchavkovitých a brutnákovitých. Struk je suchá, zaškrcovaná šešule vzniklá ze dvou plodolistů, která se ve zralosti rozpadají příčně v jednosemenné díly, a vyskytuje se u ohnice.

Podobný je metamorfovaný jednoplodolistový lusk, který se rozpadá na jednosemenné díly u některých bobovitých. Dužnaté plody mají aspoň část oplodí dužnatou. Peckovice (drupa) vzniká z jednoho či více plodolistů a bývá většinou jednosemenná; oplodí se rozlišuje na exokarp (pokožka), mezokarp (dužnatý) a endokarp (sklerenchymatický). Mezi jednoplodolistové peckovice patří zástupci rodu Prunus. Víceplodolistové peckovice mají až pět „peciček“ a černý plod.

Bobule (bacca) je vícesemenný plod s dužnatým mezokarpem a endokarpem; vzniká z jednoho či více plodolistů. Výjimečně může být i jednosemenná, a mnohosemenné bobule najdeme u rajčete, papriky, okurky a srstky. Zvláštní formou bobule je hesperidium citrusových rostlin. K nepravým plodům patří především malvice, dužnatá část vzniká ze stěny češule a ke spodnímu semeníku přirůstají stěny jádra. Souplodí vzniká z více semeníků apokarpního gynecea jednoho květu (např. souplodí měchýřků u úpolínu, jahoda; souplodí nažek uzavřených v dužnatělé češuli u růží - šípek; souplodí peckoviček na kuželovitém květním lůžku u ostružiníků - ostružina; malina). Plodenství je soubor plodů na společném stonku, vznikající z celého květenství.

Plody semenné jsou význačné pro nahosemenné rostliny, které netvoří oplodí a semena bývají sdružena v šišticích. Semenná peckovice se vyskytuje jen u jinanu a cykasovitých. Šiška (strobilus) vzniká ze samičího šišticovitého květenství a často dřevnatí; někdy se i rozpadá.

Vývoj rostlin a jeho fáze

Existují 4 základní fáze vývoje rostlin, které na sebe vzájemně navazují a odlišují se. Embryonální stádium - intenzivní dělení buněk a nárůst cytoplazmy. Prodlužovací (elongační) fáze - buňky se nedělí, pouze zvětšují; vzájemně se spojují vakuoly plněné buněčnou šťávou. Rozlišovací (diferenciační) fáze - buňky se začínají rozdělovat na různé typy a určují konečný tvar a velikost orgánů. Teplo - každá rostlina má teplotní optimum pro nejrychlejší růst. Vnitřní faktory růstu jsou fytohormony (auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, ethylen).

Auxiny podporují růst a větvení kořenů; cytokininy stimulují dělení buněk a růst, zvyšují výnosy obilí; gibereliny zvyšují dělení buněk a prodlužování prýtů. Kyselina abscisová navozuje dormanci a tlumí prodlužovací růst, ethylen omezuje růst kořenů a urychluje dozrávání plodů. Růst bývá řízen periodicitou - denní a roční cykly, vnitřní a vnější faktory spolupracují. Vliv prostředí a UV paprsků může zpomalovat růst.

Růstová korelace odráží souvislosti mezi růstem a vývojem jednotlivých částí rostlin; apikální dominance brání růstu postraních pupenů. Regenerace a obnova zahrnují kalus - zacelené části rostliny z buněk nediferencovaných. V ontogenezi řešíme fáze od zygoty k dozrání semene, přes vegetativní fázi po dospělost a stárnutí, kdy dochází k převaze katabolických procesů a rostlina se nepřenáší dál do rozmnožování.

Důležité poznatky z výzkumu semen

Díky výzkumu olomouckých vědců z Ústavu experimentální botaniky AV ČR byl objasněn význam redukčního dělení buňky (meióza) pro tvorbu semen. Bylo zjištěno, že poškozená semínka mohou vznikat jen z otcovské strany, a že chyby v dělení mohou vést k neúspěšnému vývoji embrya. Tyto poznatky mají význam pro šlechtění a zemědělskou praxi. Pokračující výzkum se zaměří na detailní mechanismy fungování proteinového komplexu SMC 5/6 a na pochopení faktorů, které provázejí redukční dělení buňky.

Růst rostlin a vývoj plodů je tedy výsledkem složité interakce genetických informací, fyziologických procesů a vlivů prostředí. Pochopení těchto procesů umožňuje lepší šlechtění, odolnost vůči stresům a efektivnější využití živin v zemědělství.

Infografika: Rozdělení plodů podle oplodí a mechanismů šíření

Vývoj plodu týden po týdnu

Tabulka: Přehled hlavních typů plodů

Typ ploduCharakteristikaPříklady
Měchýřek (foliculus)jednoplodolistový, pukání podélnou skulinou některé druhy rostlin
Lusk (legumen)jednoplodolistový, pukání dvěma švy např. bobovité
Šešule (siliqua)dvě plodolisty, nepravá blanitá přehrádka např. některé měřínky
Oříšek (nux)jednosemenný, zdřevnatělý perikarp nažka
Nažka (achaenium)blanité/kožovité oplodí, lehké k napadení mnohé druhy
Peckovice (drupa)exokarp, mezokarp, endokarp Prunus (třešeň, švestka)
Bobule (bacca)dužnatý mezokarp rajčata, papriky, okurky
Souplodívíce semeníků na jednom květu jahoda, malina, ostružina
Plodenství plody na společném stonku rybíz, moruše

Nepravé plody zahrnují i souplodí vznikající z více semeníků apokarpního gynecea, a plodenství z květenství. Plody nahosemenných rostlin bývají semenné bez oplodí a samotné koncentrované v šišticích.

tags: #vyvoj #plodu #rostlin