В зоне рубчика расположен перисперм, поэтому набухание семян начинается именно с запасающей ткани. В этом^есть определенный физиологический смысл, т.к. на начальных этапах роста зародыша гормоны-стимуляторы поступают в уже подготовленную к биохимическим реакциям ткань перисперма.
Со временем вода подходит к зародышу и через семенную кожуру, специфический рельеф которой служит увеличению площади поверхности семени. Однако нельзя не отметить, что степень проникновения воды через кожуру гораздо меньше, чем через рубчик. Можно также предположить, что лодочкообразные семена и семена, имеющие овальный ариллус, т.е. со значительно увеличенной долей видоизмененной семенной ножки, эволюционно
сформированы с целью максимального усваивания влаги.
1. Frailea asterioides
2. Astrophytum myriostigma
3. Trixanthocereus bloss/eldiorum
4. Parodia sanguiniflora
5. Krainzia guelzowiana
6. Mammillaria tetrancistra
(no Buxbaum)
Рис. 133. Завороты семенной кожуры, придающие семени форму лодочки, и одна из форм ариллуса — строфиола играют не последнюю роль в поглощении семенем воды.
При поступлении в семя вода увеличивает объем тканей и вступает в обменные реакции. Скорость проникновения воды через интегументы определяет интенсивность растяжения клеток зародыша и перисперма.
На начальных этапах пробуждения зародыша происходит увеличение в объеме клеток гипокотиля потому, что именно в зоне гипокотиля происходит переход веществ от зародыша в перисперм и наоборот. При микроскопическом исследовании среза зародыша в этом месте отчетливо видны крупные клетки, превосходящие еще не пробудившиеся клетки по объему в 4 — 5 раз. В относительно толстых срезах гипокотиля, помещенных в каплю воды, можно наблюдать динамику набухания клеток.
Визуально в это время на семенной кожуре видны продольные или поперечные трещины. Часто они сливаются в Г-образную трещину, идущую по скорлупе вдоль оси симметрии и отделяющие «крышечку».
Иногда прорастание на этом приостанавливается из-за неподготовленности зародыша к росту за счет деления клеток. Такая остановка в росте довольно опасна, т.к. набухшие ткани являются прекрасным питательным субстратом для микрофлоры.
Рис. 134. График роста сеянца Astrophytum asterias в первые дни после прорастания.
В норме, в зависимости от специфики семян, через 2 — 12 часов после образования трещин на семенной кожуре начинается рост корня. При микроскопическом исследовании тканей зародыша можно увидеть, что зона набухания клеток стала гораздо шире и отодвинулась к корн ю и апексу стебля. Клетки же гипокотиля вступают в фазу деления.
Фото 936 - 949. Динамика прорастания и роста сеянца Astrophytum axterias в первые дни жизни. (Цена деления 1 мм)
В результате многочисленных экспериментов было обнаружено, что через 10 — 20 минут после набухания в клетках увеличивается количество митохондрий—своеобразных энергетических станций, обеспечивающих превращение энергии. Подобное увеличение энергетического потенциала требует присутствия в клетках веществ-окислителей, прежде всего, кислорода.
С другой стороны, при клеточном дыхании образуется большое количество углекислого газа, выделяемого в окружающую среду. Высокий уровень двуокиси углерода снижает интенсивность окислительно-восстановительных реакций. Поэтому прорастающие семена и проростки нуждаются в обязательном проветривании.
Повышенная концентрация чистого кислорода в зоне прорастания семян оказывает благоприятное влияние на прорастание и рост молодых растений, однако несколько снижает синтез хлорофилла.
Температурный фактор наиболее важен при прорастании семян кактусов в культурных условиях. У себя на родине эти растения выработали и генетически закрепили ответные реакции на температурные условия окружающей среды. Поэтому, в культуре, следует учитывть, что определенные температуры не только способствуют разрушению, вымыванию и снижению концентрации ингибиторов, но и активизируют гормоны роста, переводя их в результате более интенсивно протекающих биохимических реакций в активные формы.
В таблице показана зависимость прорастания семян некоторых видов кактусов (в процентах всхожести) от температуры окружающей среды*:
наименование
температура в °С
10
15
20
25
30
35
Acanthocalycium violaciflorum
2,0
51,6
48,0
49,0
19,0
5,2
Ariocarpus scapharostrus
3,2
12,0
50,1
58,9
27,3
22,2
Ariocarpus retusus
5,8
24,3
89,4
82,2
30,0
27,5
Ariocarpus trigonus
0
15,6
68,6
68,5
54,2
12,9
Astrophytum myriostigma
3,8
70,0
68,8
67,5
43,8
0
Astrophytum omatum
0,4
65,2
70,4
68,0
37,8
33,8
Astrophytum asterias
0
43,2
57,9
98,4
60,2
27,3
Browningia viridJs-'^~
26,4
99,0
95,0
97,0
95,0
94,5
Cephalocereussenilis
