הזרע הזרע הוא אמצעי הרבייה העיקרי של הצמח. (לעתים משמש גם להפצה) הזרע מתפתח עם התפתחות הפרי. בעל עמידות בתנאי סביבה חיצוניים. זרעים שונים זה מזה בגודלם ובצורתם.

זרעים בתרמיל

מוצא חלקי הזרע

חלקי הזרע קליפת הזרע. (testa ) –הגנה מפני התייבשות ומפני נזקים מכניים. לעתים משפיעה על הנביטה. עובר. שורשון- radicle נצרון- plumula פסיגים - cotyledons תת-פסיג (hypocotyle )- חלק הגבעול בין מפרק הפסיגים לבין השורש. על-פסיג (epicotyle ) - חלק הגבעול מעל מפרק הפסיגים. אנדוספרם . פריספרם.

טיפוסי זרעים לפי מס’ הפסיגים א. זרעים חד- פסיגיים. (דגניים: תירס, חיטה) ב. זרעים דו- פסיגיים (קיקיון, שעועית) ג. זרעים רב פסיגיים. (אורן)

טיפוסי זרעים לפי היחס בין גודל העובר לאנדוספרם א. בעלי פסיגים ואנדוספרם. (חרוב, זית, אורן) ב. בעלי פסיגים. (שיטה, שעועית, שקד, פקאן) ג. בעלי אנדוספרם. (אנונה, מגנוליה, תמר)

מבנה זרע דו-פסיגי בעל אנדוספרם - קיקיון

זרע קיקיון

מבנה זרע דו- פסיגי חסר אנדוספרם - שעועית

זרע שעועית

מבנה זרע (גרגר)חד-פסיגי - תירס

תירס

בצל

טיפוסים שונים של נביטה נביטה על-אדמתית (נביטה אפיגאית - epigeal ) - נביטה בה מתרוממים הפסיגים והנצר של הנבט מעל פני הקרקע בגלל התארכות התת-פסיג. נביטה תת-אדמתית (נביטה היפוגאית - hypogeal )- נביטה בה נשארים הפסיגים בתוך הקרקע ורק הנצר בוקע בגלל התארכות העל פסיג.

נביטה על-אדמתית קיקיון

נביטה תת-אדמתית אפון

נביטה של שעועית 1. תת-פסיג 2. פסיגים 3. קליפת הזרע 4. על פסיג

נביטה של בצל הגינה

גאוטרופיזם

שלבי התפתחות הזרע נביטה מנוחה הבשלה התפתחות

תהליך הנביטה תהליך הנביטה - תהליך בו הזרע עובר ממצב של מנוחה למצב פעיל עד לשלב שהשורשון פורץ את קליפת הזרע או (עד לשלב בו הנבט הצעיר מסוגל לקלוט את מזונו מסביבתו). כדי שזרע יוכל לנבוט צריך להתקיים שילוב מתאים של תנאים בזרע עצמו (גורמים פנימיים) ובסביבתו (גורמים חיצוניים).

שלבי הנביטה שלב פיסיקלי - קליטת מים שמביאה לתפיחה (imbibition ריכוך הקליפה המאפשר כניסת מים וגזים ולבסוף התבקעות הקליפה בד”כ ליד הפומה שלב ביוכימי - בו חלים שינויים מטבוליים בזרע עליה בנשימה ,שינוי בח. צמיחה. יצירה והפעלת אינזימים ופרוק חומרי תשמורת ע”י האינזמים. הובלתם וספיגתם ע”י העובר. שלב וגטטיבי - גדילת העובר

עליה בנשימה

תהליכים מטבוליים בזרע השעורה 1. סינתזה של ההורמון ג’ברלין GA בעובר. 2. מעבר הגברלין לשכבת האלוירון. 3. יצירת והפעלה של אינזמים הידרוליטים . אלפא עמילז. 4. פרוק העמילן לחד סוכרים. 5. והובלתם לעובר. 6. צמיחת העובר.

הגורמים המשפיעים על נביטה א. הזרע צריך להיות חיוני (viable ב. תנאי סביבה הכרחיים לנביטה. ג. העדר עיכובים פנימיים - תרדמה.

חיוניות זרעים זרע חיוני - זרע שהעובר בתוכו חי והוא בעל כושר נביטה. חיוניות הזרע תלויה : גורמים תורשתיים - מין הזרע. ירידה הדרגתית תנאי סביבה ששררו בזמן יצירת הזרע מים ומינרלים,אור, טמפ' תנאי אחסון בהם רמת חילוף החומרים נמוכה (טמפ’ נמוכה, יובש, ריכוז חמצן ודו תחמוצת הפחמן). נקיות מגורמי מחלות ומזיקים.

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה מים. חמצן ודו-תחמוצת הפחמן. טמפרטורה. אור (רק בזרעים מסויימים) הדרישות לתנאים חיצוניים לנביטה משתנות ממין למין לכל מין יש תחום אופייני שבו מתרחשת הנביטה

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה מים. בזרע יבש רק 10-15% מים תפיחה, שיעור התפיחה תלוי בהרכב הזרע, חדירות הקליפה למים וכמות המים הזמינים בסביבת הזרע ולא בחיוניות, נוצר לחץ תפיחה תהליך שנמשך כמה שעות בקיעת הקליפה, הפעלת מערכות אינזמטיות, המסת ח.הזנה והובלתם לעובר, צמיחת העובר.

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה גזים: חמצן ודו-תחמוצת הפחמן. נשימה ואספקת אנרגיה. רב הזרעים נובטים היטב באטמוספרה רגילה 20% חמצן, 0.03% פחמן דו חמצני

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה טמפרטורה. תהליך הנביטה מתרחש בתחום טמפרטורה האופייני לכל מין ומין בהתאם למוצאו טמפרטורה מיטבית (אופטימום) - טמפ’ בה ינבוט מס’ הזרעים הגדול ביותר של אותו מין בזמן הקצר ביותר. טמפרטורה מיזערית (מינמום) – הטמפרטורה הנמוכה ביותר אשר מאפשרת נביטה טמפרטורה מירבית (מכסימום)-הטמפרטורה הגבוהה ביותר אשר מאפשרת נביטה

השפעת הטמפ’ על נביטת זרעים

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה אור א. מינים שלא מושפעים מאור- אדישים (חיטה, שיבולת שועל, שזיף, קקאו) ב. מינים שחשיפה לאור הכרחית לנביטה (אור רצוף, או הארה קצרה) (אצבעונית הארגמן) ג. מינים שהנביטה מעוכבת באור (חבצלת החוף)

תנאי סביבה המשפיעים על הנביטה אור ב. מינים שחשיפה לאור הכרחית לנביטה (אור רצוף, או הארה קצרה) (אצבעונית הארגמן, חסה) זרעים קטנים, צמחי מים וגדות. רק זרעים תפוחים מגיבים קשור לטמפרטורה (חסה רגישות לאור רק מעל 23 מעלות) אורכי גל אדום (660ננומטר מזרז, אדום רחוק 730 ננומטר מעכב)

גורמי הסביבה גורמי הסביבה נותנים תנאי קיום (conditions ) , מספקים משאבים (resources ) לקיום האורגניזמים. ומשמשים כאותות סביבתיים (cues ) המפעילים תהליכים ותגובות באורגניזמים.

תנאים ) conditions )- הם גורמים אביוטיים המשתנים בזמן ובמרחב וקובעים את יכולת הקיום של אורגניזמים או מגבילים אותם.(תחום קיום פסיולוגי ואקולוגי). טמפרטורה, לחות, PH של הקרקע או של גופי מים, מליחות הקרקע, עוצמת רוח וכד'. (תנאים אינם נצרכים ואינם מתכלים).

משאבים (resources )- הם גורמי סביבה שאורגניזמים צורכים. צמחים: מים אור, דו תחמוצת הפחמן, חמצן ומינרלים. בע"ח : חלקי צמח, פרות, זרעים, צוף , בעלי חיים אחרים. המשאבים הם חומרים ואנרגיה הנחוצים לקיום ופעילות כל אורגניזם חי. גם אתרי מחיה הם משאבים. משאבים בניגוד לתנאים מתכלים או משתנים לאחר שנצרכו.

אותות סביבתיים (cues )- גורמי סביבה המפעילים באורגנזמים תהליכים ותגובות. פוטופריודה גורם בקרה על לבלוב, פריחה ותרדמה בצמחים . מופע ירח משפיע על שחרור גמטות ולרוות באלמוגים.

מנוחה (rest )- שלב שבו נמצאים הזרעים כל עוד אין תנאי סביבה ההכרחיים לנביטה. תרדמה (dormacy ) - מצב בו הזרעים אינם נובטים למרות שתנאי הסביבה מתאימים לנביטה. כדי שתתקיים נביטה התרדמה צריכה ל”השבר”.

גורמי תרדמה בזרעים חוסר בשלות של העובר קליפות הזרע. (קליפה קשה, קליפה בלתי חדירה למים וגזים.) חומרים מעכבי נביטה. דרישה לתקופת קור. צורך באור לנביטה לרוב יותר מגורם אחד אחראי לתרדמת זרע מסוים.

הבשלת יתר “הבשלת יתר" (after ripenung ) נביטה רק לאחר פרק זמן מההפצה מצמח האם. תהליכים המתרחשים בזרע בזמן האיחסון, (מס' שבועות עד מס' שנים)(חיטה, שעורה, שבולת שועל, תירס, אורז) הבשלת עובר (סחלביים, עלקתיים, נוריתיים, זיתיים, סוככיים, מילה, תפוח) שינויים כימיים.

קליפות הזרע. קליפה קשה אך חדירה למים וגזים- הגבלה מכנית לעובר(צמחי מים) קליפה בלתי חדירה למים-שומנית (קטניות) קליפה בלתי חדירה לגזים (חסה, חרדל, לכיד) פיזור הנביטה בזמן טיפול במשתלה-ניעור עם חומר שוחק טיפול בחומצה או ממיס שכבת שעווה אלכוהול

חומרים מעכבי נביטה. חומרים הנמצאים מחוץ לזרע (חומרים בלתי ספצפיים מלח, סוכר (זוגן השיח) עיכוב אוסמוטי חומרים הנמצאים בזרע עצמו, חומרים ספציפיים רעלים מטבוליים ( קומרין, ציאניד, דינטרופנול וכו') "שעוני גשם" קוטלי עשבים מעכבי נביטה בררניים

דרישה לתקופת קור. זרעים מאזורים ממוזגים (אדר, מילה) "הכמנה" (stratification )- טיפול מלאכותי לשבירת תרדמה. בתקופת תרדמה יורדת תכולת חומרים מעכבי נביטה ועולה תכולת חומרים מזרזי נביטה (ג'ברלין)

סיכום תנאי הסביבה ההכרחיים לנביטה וגורמי התרדמה בזרעים ,מבקרים ומווסתים את מקום הנביטה ואת מועד הנביטה . דוגמאות: ח.מעכבים קליפה קשה

תחום קיום תחום קיום של מין ביחס לגורם אחד בבית הגידול