Tohumun yapısı ve çimlenmesi hakkında bilgiler

Bitkilerde Tohumun Oluşumu Embriyo ve endosperm (besidoku), tohum kabuğu ile sarılarak tohumu oluşturur.

Tohumun Kısımları

1. Kabuk (Testa) : Tohum taslağından gelişir tohumu olumsuz dış etkenlere karşı korur. 2n kromozomlu hücrelerden oluşur.

2. Endosperm (Besi doku) : Döllenen polar çekirdeklerden gelişir. Çimlenme öncesi ve çimlenme sırasında bitki embriyosunun ihtiyacı olan besin maddesini bulundurur. Genellikle 3n kromozomlu hücrelerden oluşur.

3. Embriyo : Döllenmiş yumurtadan (zigottan) gelişir. Yeni nesil bitkiciği oluşturur ve 2n kromozomlu hücrelerden oluşur.

Meyve oluşumu

Meyveler oluş şekilleri bakımından basit, bileşik, gerçek ve yalancı meyveler olarak gruplandırılırlar.

Tek yumurtalıktan oluşan meyveye basit meyve denir. Örnek olarak, kayısı, şeftali, erik meyveleri verilebilir. Birkaç dişi organa sahip bir çiçekten oluşan meyveye de bileşik meyve denir. Çilek, ahududu, böğürtlen bileşik meyveye örnek verilebilir.

Eğer meyve, sadece ovaryumun gelişerek etlenmesinden oluşuyorsa gerçek meyve (erik, kayısı), ovaryum ve ovaryumun dışındaki çiçek kısımlarının etlenmesinden oluşuyorsa yalancı meyve (elma, incir, ayva) adını alır. Örneğin ; elma, çiçek sapı ve ovaryumun, incir ise çiçek tablası ve ovaryumun etlenmesiyle oluşur.

Meyveler, morfolojik yapılarına göre etli meyveler ve kuru meyveler olmak üzere iki grupta toplanırlar :

Etli meyveler bir veya daha fazla tohum içeren meyvelerdir (üzüm, kabak, domates, portakal). Kuru meyveler meyve kabuğu, kuru ve sert dokulardan oluşan meyvelerdir (buğday, ayçiçeği).

Tohumun Yayılması

Tohumlar çoğu bitkide meyvenin yapısına, biçimine hatta rengine bağlı olarak metrelerce ya da daha uzağa yayılabilirler.

Aktif Yayılma : Bitkide oluşan tohumun yine aynı bitkinin kendi olanaklarını kullanarak yere düşüp etrafa yayılmasıyla olur. Bazı meyvelerin tohumlarının kuruyup yere dökülmesi, karahindiba ya da çam gibi bitkilerin rüzgâr yoluyla yayılması bu durumlardandır.

Pasif Yayılma : Tohumların taşıyıcılar tarafından başka yerlere götürülmesiyle olur. Karıncalar, sincaplar ya da kuşlar için bazı meyveler çok önemli besin kaynaklarıdır. Bu meyvelerin tohumları hayvanların bağırsakları tarafından sindirilemez ve dışkıyla dışarı atılır. Böylece tohumlar uzaklara taşınmış olur. Bu durumda meyve içindeki tohumların etrafa yayılmasında çok büyük rol oynar. Çoğu tohumda kuşların tüylerine hayvanların kürklerine ya da insanların giysilerine yapışarak etrafa dağılabilirler.

Tohumun Çimlenmesi

Bir tohum embriyosunun uygun koşullarda, yeni bir bitkiyi oluşturmak üzere tohum kabuğunu çatlatarak dışarı çıkması ve büyümesine çimlenme denir. Çimlenme için ortamda yeterli miktarda su, oksijen ve uygun sıcaklık olması gereklidir. Ancak en önemli faktör tohumun olgunlaşmış olmasıdır. olgunlaşmayan tohumlarda çimlenme gözlenmez.

Tohum çimlenme sırasında osmozla su alır. Su alan tohumun hacmi artar ve tohum kabuğunu çatlatır. Bu sırada embriyo mitoz geçirir. Oluşan hücrelerin farklılaşması sonucu embriyonik kök ve gövde büyük embriyoda birincil büyüme dokuları gelişir. Tohum kabuğundan ilk olarak embriyonik kök çıkar. Bu kök, yer çekimi yönünde toprak içinde büyür ve bitkinin kökünü meydana getirir.

Çimlenme mekanizması açısından bitki tohumları iki grupta toplanabilir:

Birinci grup çenekleri topraktan dışarı çıkanlar; ikinci grup ise çenekleri toprak altında kalanlardır.

Bazı bitkilerin tohumlarında yalnız bir tane çenek vardır. Bu bitkilere tek çenekli bitkiler (monokotiledonlar) denir. Mısır bitkisi tek çenekli bir bitkidir. Ayrıca çayır otları, zambakgiller ve orkideler tek çenekli bitkilerin diğer örnekleridir.

Tohumlarında iki çenek bulunduran bitkilere çift çenekli (dikotiledonlar) denir. Bunlar bütün baklagiller (fasulye, bezelye, vb.), ağaç ve ağaççıklar, birçok çiçek ve sebze çeşitleri gibi yüksek yapılı bitkilerin büyük bir kısmını içine alır. Açık tohumlu bitkilerin tohumlarında ikiden fazla çenek bulunur. Bir fasulye tohumunu eker, uygun nem, oksijen ve sıcaklık şartlarını sağlarsak çimlenir. Bitki embriyosunun üç bölge-si kolaylıkla birbirinden ayırt edilebilir. Bunlar çenekler, gövdecik ve kökçüklerdir.

Çenekler, gövdecik ve kökçüğün birleştiği yere bağlıdırlar. Çenekler, genç bitkinin yaprakları gelişip kendi besinini fotosentez ile yapmaya başlayıncaya kadar, ona gereken besini sağlar. Gövdecik, çeneklerin üstündeki bütün bitki organlarını, gövdenin büyük bir kısmını, yaprakları, sonra da çiçekleri ve meyveleri meydana getirir. Kökçük ise çeneklerin altındaki gövde kısmını ve bitkinin köklerini meydana getirir.

Bitki gelişiminde iki özel nokta belirtilmelidir:

Birincisi; bitki embriyosu tohum içerisinde önceden hazır olarak bulunmaz, bitkinin döllenmiş olan bir yumurta hücresinden gelişir. Tohum, bu genç embriyoyu kendi hayatına başlayıncaya kadar besleyen ve koruyan bir araçtır.

İkincisi; hayvan gelişiminin birçok yolları olduğu gibi, bitkilerde de birçok erken gelişme yolları vardır. Örnek olarak bir fasulye tohumunun çimlenmesi gösterilebilir.

Tohumun Çimlenmesine Etki Eden Çevresel Faktörler

1. Su : Çimlenmede görev yapan enzimlerin çalışabilmesi ve metabolik aktivitelerin başlaması için tohumun topraktan su alması gerekir. Suyun ortamda yeterli miktarda bulunması çimlenmeyi olumlu etkilerken, az bulunduğu durumlarda (kurak topraklarda) çözülebilir tuzların fazla olması çimlenmeyi engelleyebilir. Yanlış sulama ve aşırı gübreleme ortamdaki tuz oranını artırır. Ayrıca toprağın çok aşırı sulanması da tohumun çimlenmesi için yeterli oksijen almasına engel olur.

II. Oksijen : Ortamdaki optimum değerdeki oksijen hücrelerin oksijeni solunumla ATP üretimi için gereklidir. Üretilen ATP hücre bölünmelerinde ve yapım olaylarında kullanılır. Ancak bazı bitki tohumları oksijen bulunmayan ya da çok az oksijen bulunan ortamlarda da çimlenebilir. Fakat gelişimleri için mutlaka oksijene ihtiyaçları vardır. Örneğin; çeltik tohumları

III. Sıcaklık : Enzimsel faaliyetlerin gerçekleşebilmesi için ortam sıcaklığı optimum değerde olmalıdır. Fakat her tohum aynı sıcaklıkta çimlenmek zorunda değildir. Çoğu bitki için çimlenmeye uygun sıcaklık değeri 25 – 30 °C arasıdır.

Dormansi

Tohumun olgunlaşmasından çimlenmesine kadar geçen süreye dormansi (uyku hâli) denir. Bu durumda tohum absisik asit hormonunun etkisindedir ve metabolizma minimumdur. Dormansinin süresi bitki türlerine göre farklılık gösterir. Dormansi durumunun kırılması ve çimlenmenin başlaması tohum kabuğunun sertliğine de bağlı olabilir. Çünkü çok sert yapılı tohum kabuklarında tohumdan içeri giren su, kabuğu çatlatacak kadar yeterli düzeyde olmayabilir. Embriyo olgunlaşmamışsa ya da kimyasal engelleyiciler varsa çimlenme bu durumlara geçene kadar gerçekleşmez.

Sürgen Dokuların Bitki Gelişimine Etkisi

Hayvan embriyolarında olduğu gibi, bitki embriyoları da çok geçmeden ilk büyüme dokulaRI olan hücre tabakalarını geliştirirler. Bu dokularda mitoz hızlı olur ve yeni hücreler bitkinin boy veya çapının artmasına, yaprak ve çiçek gibi özel organlarının gelişmesine sebep olurlar. Bu belirli büyüme bölgelerine sürgen doku (meristem) denir. Bitkinin bütün değişmez dokuları bu sürgen dokudan meydana gelir.

Önemli bir sürgen doku çeşidi gövdenin ve köklerin ucunda bulunur. Uçtaki sürgen doku (uç meristemi) gövdenin ve köklerin boyca büyümesini sağlar. Diğer bir sürgen doku çeşidi de gövdede bulunur. Bu dokuya kambiyum denir. Kambiyum gövdenin enine büyümesini sağlar, genellikle çift çenekli bitkilerde bulunur. Tek çenekli bitkilerde pek az rastlanır.