Рассада

Проросток — молодой спорофит , развивающийся из зародыша растения из семени . Развитие рассады начинается с прорастания семени. Типичный молодой проросток состоит из трех основных частей: корешка (зародышевый корень), гипокотиля (зародышевый побег ) и семядолей (семенных листьев). Два класса цветковых растений (покрытосеменных) различаются по количеству семенных листьев: однодольные (однодольные) имеют одну лопастную семядолю, тогда как двудольные (двудольные) имеют две круглые семядоли. Голосеменныеболее разнообразны. Например, сеянцы сосны имеют до восьми семядолей. Сеянцы некоторых цветковых растений вообще не имеют семядолей. Говорят, что это акотиледоны .

Перышко — это часть зародыша семени, из которого развивается побег с первыми настоящими листьями растения. У большинства семян, например у подсолнечника , перышко представляет собой небольшую коническую структуру без какой-либо листовой структуры. Рост перышка не происходит до тех пор, пока семядоли не вырастут над землей. Это эпигеальное прорастание . Однако в семенах, таких как фасоль , структура листа видна на перышке в семени. Эти семена развиваются за счет того, что перышко прорастает сквозь почву, а семядоли остаются под поверхностью. Это известно как гипогеальное прорастание .

У проростков двудольных растений, выращенных на свету, развиваются короткие гипокотильи и открытые семядоли, обнажающие эпикотиль . Это также называют фотоморфогенезом . Напротив, у проростков, выращенных в темноте, развиваются длинные гипокотили , а их семядоли остаются закрытыми вокруг эпикотиля в апикальном крючке . Это называется скотоморфогенезом или этиоляцией . Этиолированные проростки имеют желтоватый цвет, так как синтез хлорофилла и развитие хлоропластов зависят от света. Они раскроют свои семядоли и станут зелеными при воздействии света.

В естественных условиях развитие сеянцев начинается со скотоморфогенеза, когда сеянец прорастает через почву и пытается как можно быстрее добраться до света. На этом этапе семядоли плотно смыкаются и образуют апикальный крючок , защищающий апикальную меристему побега от повреждений при проталкивании почвы. У многих растений семенная кожура по-прежнему покрывает семядоли для дополнительной защиты.

После выхода на поверхность и выхода на свет программа развития проростка переключается на фотоморфогенез. Семядоли раскрываются при контакте со светом (раскалывая семенную оболочку, если она еще присутствует) и становятся зелеными, образуя первые фотосинтетические органы молодого растения. До этой стадии росток живет за счет запасов энергии, хранящихся в семени. При раскрытии семядолей обнажается верхушечная меристема побега и перышко , состоящее из первых настоящих листьев молодого растения.

Проростки воспринимают свет через светорецепторы фитохром (красный и дальний красный свет) и криптохром (синий свет). Мутации в этих фоторецепторах и их компонентах передачи сигнала приводят к развитию проростков, которые противоречат световым условиям, например, проростки, которые демонстрируют фотоморфогенез при выращивании в темноте.

Однодольные (слева) и двудольные (справа)

Саженец сосны обыкновенной

Всходы травы (150-минутный таймлапс)

Проросток Nandina domestica (двудольного) с двумя зелеными семядольными листьями и первым «настоящим» листом с отчетливыми листочками красно-зеленого цвета.