Rozmnožování pepřovníku v přírodě

Za účelem úspěšného šlechtění rostlin je důležité pochopit principy jejich rozmnožování. Vlastnosti rostlin lze měnit po několika generacích procesem výběru.

Přirozený výběr je proces, který se vyskytuje v přírodě, kdy silné a dobře přizpůsobivé rostliny přežijí, zatímco slabé a špatně přizpůsobivé rostliny nakonec vymírají. Umělý výběr je proces, který lidé používají k získání více žádoucích druhů rostlin.

Před tisíci lety se lidé naučili, že záchrana semena druhu rostliny, v jejímž pěstování chtějí pokračovat, by zvýšila šanci na získání rostliny podobné jejímu originálu. Ale naši předkové nevěděli, jaké jsou jejich šance na úspěch, ani nerozuměli procesům, kterými byly vlastnosti změněny nebo zachovány.

Teprve v osmnáctém a devatenáctém století lidé začali chápat zákony dědičnosti a procesy rozmnožování rostlin. Dokonce ani dnes nejsou tyto základní principy zcela objasněny. Obvykle amatérští šlechtitelé rostlin pracují s vlastnostmi, které lze poměrně snadno změnit - například barva květu, tvar ovoce nebo velikost rostliny.

Nepohlavní rozmnožování

Nepohlavní nebo vegetativní reprodukce nastává bez fúze zárodečných (reprodukčních) buněk. U zahradních rostlin vzniká nepohlavní rozmnožování, když je část rostliny oddělena od mateřské rostliny a rozvíjí se do kompletního organismu, jako když jahody produkují šlahouny, které se zakoření a tvoří nové jahodové rostliny.

Čtěte také: Dobrodružství s albatrosy v knihách

Nepohlavní reprodukce může být vyvolána uměle pomocí odřezků listů, odřezků stonků, odřezků kořenů apod.

Pohlavní rozmnožování

Pohlavní rozmnožování zahrnuje spojení samčí a samičí pohlavní buňky. Jejich spojením se vytvoří semeno - a nakonec i nová rostlina. Rostliny pocházející z pohlavního rozmnožování jsou často zcela odlišné od svých rodičů a od sebe navzájem.

Pohlavní rozmnožování rostlin probíhá v květu rostliny. Reprodukční orgány květu jsou tyčinka a pestík. Část tyčinky zvané prašník produkuje pylová zrna, která obsahují samčí zárodečné buňky. U základu pestíku je vaječník; produkuje vajíčka, která obsahují samičí zárodečné buňky.

Okvětní lístky, které výrazně přispívají ke kráse květin, slouží takovým užitečným funkcím, jako je napomáhání k opylování a ochraně pohlavních orgánů před fyzickým poškozením. Části květu se značně liší velikostí, tvarem, barvou a množstvím, ale obecně je snadné rozlišit pestík od tyčinek.

Tyčinky lze identifikovat podle žlutého prášku (pylu) na svých špičkách a pestík prostřednictvím vyboulení (vaječníku) na jeho základně.

Čtěte také: Více o rizicích v přírodě

Druhy květů podle pohlavnosti

Květy se rozdělují podle uspořádání pohlavních orgánů (podle pohlavnosti), tj. podle přítomnosti samčích a samičích reprodukčních orgánů.

• Oboupohlavné obsahují v květu tyčinky i pestík. Jedná se o nejběžnější typ květu.
• Jednopohlavné se dále dělí na:
  • Jednodomé (monoecické) - samčí i samičí květy jsou na jednom jedinci - “domečku”; např. kukuřice, dýně, plaménky, lilek potměchuť, begónie.
  • Dvoudomé (diecické) - samčí květy a samičí květy jsou na samostatných rostlinách.
• Mnohomanželné (polygamické) květiny, jako jsou chryzantémy, jsou tvořeny shluky květů. Pokud se u jednoho druhu vyskytují jednopohlavné i oboupohlavné květy, je rostlina mnohomanželná (např. jasan).

Mnohomanželná květina je ve skutečnosti shlukem malých květů. Tyto kvítky často připomínají okvětní lístky. Některé kvítky mají jak tyčinky a pestíky; nazývají se terče. Některé z nich mají pouze pestíky, nazývají se paprsky.

Opylování a oplodnění

Opylení je přenos samčí rostlinné buňky (pyl) na samičí orgány květu (blizna). Opylení je nutný předpoklad k tomu, aby mohlo později vzniknout semeno.

Když je prašník zralý, pukne a vypouští pyl. Pyl je pak přenesen k blizně různými přirozenými způsoby, nejčastějšími jsou vítr, voda a hmyz.

Existují dva druhy přenosu pylu - samoprašnost a cizoprašnost. Při cizoprašnosti se pyl přenáší z prašníku květiny z jedné rostliny na bliznu květu další rostliny. Při samoprašnosti se pyl přenáší z prašníku na bliznu stejného květu nebo na jiný květ téže rostliny (např.fazole, hrách).

Čtěte také: Inspirace pro svatbu v přírodě

Oplodnění je spojení dvou zárodečných buněk. Pylová láčka musí prorůst skrze celou délku čnělky, která se nachází v pestíku mezi bliznou a semeníkem. Nakonec proniká klovým otvorem k zárodečnému vaku.

Jedna ze spermatických buněk oplodní vaječnou buňku, která se tím mění v diploidní zygotu, druhá oplodní diploidní centrální buňku zárodečného vaku a vznikne základ triploidního živného pletiva zárodku, endospermu.

Endosperm je využíván jako zdroj živin při klíčení nebo je spotřebován již při vývoji zárodku. Jeho vyživovací funkci pak mohou převzít dělohy, např. u bobovitých rostlin. U krytosemenných rostlin vzniká živné pletivo až po oplození, u nahosemenných nezávisle na něm.

Dědičnost a geny

Rostliny dědí vlastnosti od svých rodičů stejným způsobem jako zvířata. Zákony dědičnosti vysvětlují, proč potomci dědí různé znaky (vlastnosti) od stejných rodičů. Navíc tyto zákony umožňují předpovídat počet potomků, které zdědí určitou vlastnost.

Všechny buňky obsahují geny, které jsou jednotkami, jež určují vlastnosti rostliny nebo zvířete. Kromě zárodečných buněk obsahuje každá buňka v rostlině dva geny pro každý znak - například pro znak barvy rostlina může mít jeden gen pro žlutou a jeden pro červenou. Zárodečné buňky mají pouze jeden gen pro každou vlastnost.

Když samčí a samičí zárodečné buňky splynou ve vajíčku, každý přispívá jedním genem pro každý znak, takže nové semeno má pro každý znak dva geny. Při pohledu na rostliny nemůžete říct přesně, jaké geny obsahuje.

Například, rostlina může mít jeden gen pro červenou a jeden pro žlutou, ale pouze jeho červená barva se může zobrazit na tomto květu; při pohledu na rostlinu nemůžete mít ani tušení o genu žluté barvy.

Přesto se v buňkách rostliny vyskytuje tento žlutý gen a někteří z potomků rostliny mohou tento gen zdědit, a ten pak přenesou na své potomky. Pozorováním jevů různých potomků různých barev (nebo jiných vlastností, o které máte zájem) se můžete dozvědět, jaké geny měly mateřské rostliny a jak se vzájemně ovlivňují.

Pokud rostlina, která je samoopylena, produkuje potomstvo totožné jako je ona sama, pak se jí říká, pravá odrůda.

Šlechtění rostlin

Zařízení potřebné pro šlechtění rostlin je poměrně levné a snadno se používané. Kroky před opylováním by měly obecně začít těsně předtím, než se květina otevře.

Pokud budete čekat, až do doby, kdy se otevře, může být opylována přírodní cestou, a to způsobí, že květina je nepoužitelná pro experimentování. Když rostlina vytvoří dostatečné množství květů, vybereme si jedno pozdní odpoledne a připravíme je.

Musíme rozlišit samčí a samičí druhy. U samičích je pod květem již zřetelný základ budoucího plodu (např. u cuket protáhlý váleček či miniaturní cuketa), mají kratší stopku a je jich obvykle méně než samčích.

Ty mají stopku delší, nenesou plůdek a je jich u klasických odrůd většina. Květy, které mají příští den kvést, jsou odpoledne už plně vyvinuté a na vrcholu mají zlehka se otevírající špičku.

Takový samčí, k opylování vhodný („zralý“) květ opatrně přelepíme krepovou lepicí páskou, nebo jej sevřeme kolíčkem na prádlo. Totéž uděláme u samičích květů.

Extrémně vysoké teploty nebo vlhké podmínky jsou škodlivé pro pyl. Některé rostliny mají přirozené překážky, které brání cizoprašnosti nebo samoprašnosti . Je doporučováno to ověřit před tím, než začnete rostlinu šlechtit, protože i když je často možné tyto bariéry překonat, některé rostliny nemohou být uměle opyleny.

Příkladem bariéry, která může být překonána, je zábrana přirozeného cizoopylení u hledíku většího. Květy hledíku většího jsou konstruovány tak, aby se zabránilo vniknutí větrem unášeného pylu z jiných květin. Je však možné otevřít květ ručně.

Příkladem bariéry, kterou nelze překonat, je samoopylení, které je znemožněno u některých orchidejí. Blizny některých orchidejí produkují látku, která zabíjí pyl květin téže rostliny.

Rostliny, které jsou vybrány pro šlechtění, by měly být robustní a zdravé. Při výběru podle samčí rostlinné buňky (pylu) je dobré zvolit takový, který má těžký žlutý prášek na prašníku. Tento prášek je pyl. Pokud škrábnete nehty proti prašníku, stopa pylů by měla zůstat na nehtu.

Při výběru podle samičího orgánu květu vyzkoušejte bliznu. Měla by mít buď lesknoucí se látku, která je lepkavá na dotek nebo má "chlupatý" povrch.

Prvním krokem je označení těch květin, které mají sloužit jako samčí rostlinné buňky (pyl) a ty, které mají sloužit jako samičí orgán květu. Dalším krokem je ochrana rostliny před nežádoucím pylem.

Pokud má být rostlina cizoopylena, musí jí být odebrány tyčinky, aby se zabránilo možnosti samoopylení. Odebrání tyčinky se nazývá kastrace. To by mělo být provedeno předtím, než se prašníky otevřou a uvolní pyl. To může vyžadovat otevření květiny rukou, než je připravena ke květu.

Kastrace může být provedena odtržením tyčinek nebo prašníků pomocí pinzety, nebo ustřižením tyčinek nebo prašníků s ostrými špičatými nůžkami, nebo odstraněním okvětních lístků, ke kterým jsou někdy připojeny tyčinky.

Oba pohlavní orgány by měly být chráněny před kontaminací cizím pylem.

Zavření květiny

V mnoha květinách, jako jsou povijnice, petúnie a lilie, mohou být okvětní lístky kolem květinových orgánů uzavřeny kusem měkkého drátku nebo gumičkou. Chcete-li chránit květinu před nežádoucím opylením, uzavřete květ pomocí měkkého drátku nebo gumičkou nebo jej zakryjte sáčkem.

Pokud je rostlina pěstována v interiéru, je jen malá pravděpodobnost kontaminace cizími pyly a nemusíte květ pokrýt nebo zavírat.

Cizoopylení

Existuje několik metod, které lze použít pro cizoopylení květin:

1. Odeberte tyčinku s pylem pomocí pinzety. Položte tyčinku do malé nádoby. Obnažte pestík, a to tak, že na vytipovaném poupěti pomocí nůžtiček ošmikáme okvětní plátky a kališní lístky. Včasnou kastrací nejen obnažíme pestík, ale zároveň zabráníme samoopylení.
2. Odstřihněte květ, který slouží jako samčí rostlinná buňka (pyl). Obnažte bliznu.
3. Štětečkem přeneste pyl z prašníků (samčí rostlinné buňky) do malé nádoby. Odstraňte ochranu z blizny a otřete pyl na bliznu.
4. Odebrané tyčinky uložte do pytlíku a zatřepejte s ním. Vyjměte tyčinky ven z pytlíku a buďte opatrní, aby jste nevysypali pyl ven. Odstraňte ochranu z blizny a umístěte pytlík obsahující pyl nad bliznu a zatřeste pytlíkem tak, aby pyl dopadl na povrch blizny.

Vždy, když budete pracovat s jinými pyly, nejdříve důkladně očistěte alkoholem kartáček, pinzetu a jiné předměty, který by se mohly dotknout nějakého pylu. Tento krok je velmi důležitý, aby se zabránilo opylování samičího pohlavního orgánu s nechtěným pylem, který se zachytil na předmětu.

Samoopylení

Postupy pro samosprašnost květů budou záviset na druhu květu. Pro dokonalé květiny je vaše práce odvedena, jakmile zavřete nebo zakryjete květ. Pouze kombinované květiny, které obsahují jak kotoučové, tak paprskovité květy, mohou být samoopyleny.

S jednopohlavnými květy bude samoopylení možné pouze u těch květin, které jsou na stejné rostlině. U samoprašných jednopohlavných květů musí být pyl z tyčinek květu přenesen na bliznu květu z pestíku stejné rostliny. Okamžitě po opylení znovu zavřete nebo zakryjte květinu.

Plod po opylování ihned označíme popiskem. Opylený plod si označíme, abychom ho později poznali. Když byla dokončena fáze opylení, musí uplynout doba, během které proběhne oplození a následný vývoj oplodněného vajíčka.

Je-li semeno zcela vyvinuté, mělo by být sklizeno. V rostlinách pěstovaných pro květy, se sklízí semena, jakmile jsou suchá, nebo právě když se začne rozevírat.

Když sklízíte semínka, umístěte je do balíčků, které nesou přidělené číslo potomstva. Dejte pozor, aby semena z různých cizo a samoprašníků byla uložena v samostatných balíčcích.

Jakmile to bude možné, je třeba osivo vysadit a výsledky zaevidovat do vaší knihy záznamů. Potomci mohou být použity pro další studium.

Příklady šlechtění rostlin

Následující plodiny byly vybrány jako příklady různých druhů květin, které se vyskytují při šlechtění rostlin - oboupohlavné, jednopohlavné a polygamické.

Kukuřice

Kukuřice je dobrou rostlinou pro amatérské šlechtitele rostlin k experimentování, protože je snadné s nimi pracovat a často dochází k viditelným změnám v jádrech generace F1. Kukuřice má jednopohlavný květ, s oběma květy (samčí i samičí) na stejné rostlině. Samčí tyčinkové květy jsou soustředěny na terminální lati; květy samičí se zase vyskytují pouze na postranních palicích.

1. Zvolte odrůdy kukuřice, které chcete křížit a zasejte semena na vašem pokusném místě. Můžete pracovat s tolika variantami, s kolika chcete, ale pokud je to váš první experiment, bude nejlepší se zaměřit pouze na tři nebo čtyři.
2. Jakmile se na rostlině začnou vyvíjet palicové výhonky, tak předtím, než se objeví blizny, zakryjte výhonky volně přiloženým sáčkem, zajištěným ve spodní části kancelářskou sponou nebo provázkem. Průhledný plastový sáček vám umožní sledovat vývoj blizny.
3. Sledujte pozorně palice. Když jsou blizny viditelné, palice je připravena k opylování. Příslušné laty klásků by pak měly být pokryty sáčkem a připraveny k použití následujícího rána.
4. Následujícího rána důkladně protřepejte pytlík, abyste do něj uvolnili pyl. Pak odstraňte sáček, který pokrývá bliznu. Umístěte sáček ze střapce na palici a dbejte na to, aby nedošlo vysypání pylu.
5. Ponechte sáček na palici rostliny, dokud listy nezaschnou.

Dýně

Květy dýně jsou velké a snadno se s nimi pracuje. Květy jsou jednopohavné, jak se samčími, tak samičími květy na stejné rostlině. Ačkoli některé odrůdy dýně či tykve jsou pylově sterilní ke křížení, to znamená, že nemůže být křížena, mnoho jiných můžou být kříženy. Či-li první rok křížíte. Druhý rok vyséváte zkřížené (tzv. hybridní F1) osivo. Rostliny v F1 generaci bývají poměrně uniformní. Proto druhý rok neselektujte a jen skliďte semena ze všech rostlin. Teprve třetí rok v generaci F2 se plně vyjeví genetické rozdíly mezi jednotlivými rostlinami a přichází čas pozorování, porovnávání a selekce. Třetí rok uchovejte semena jen z těch rostlin, které nejlépe odpovídají Vaší představě o nové odrůdě. Buďte přitom všímaví a otevřeni něčemu novému či neobvyklému. Svou ideu odrůdy můžete ještě korigovat. V dalších letech potom odstraňujte veškeré rostliny, které Vaší ideji nové odrůdy neodpovídají.

tags: #peprovnik #rozmnožování #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Sifón pro pračku: instalace krok za krokem
• Recenze WC mís s bočním odpadem
• O recyklaci v ČR
• Krásy domácí přírody
• Využití TAP v českých firmách