BİTKİLERDE ÜREME Ömer YANIK Biyoloji Öğretmeni 2010 / BURSA

Bir tek bitki binlerce kopyaya klonlanabilir.

Hedefler 1.Bir çiçek üzerindeki yapıları gösterip bunların görevlerini anlamak 2.Tozlaşmanın nasıl gerçekleştiğini kavramak. 3.Bitkilerde endosperm ve embriyo oluşumunu kavramak. 4.Tohumun yapısını kavramak. 5.Meyve oluşumunu ve çeşitlerini kavramak. 6.Tohumların nasıl çimlendiğini kavramak. 7.Çimlenmeye etki eden faktörleri kavramak.

Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla anterler ve ovaryumlarda gelişir, tozlaşma ikisini bir araya getirir. Bitkiler kendi kendilerini döllemeyi önyeici çeşitli adaptasyonlara sahiptir. Çifte döllenme sonucu zigot ve endosperm oluşur. Tohum taslağı embriyo ve besin içeren bir tohuma dönüşür. Ovaryum tohumun yayılmasına uyum sağlamış bir meyveye dönüşür. Eşeyli ve eşeysiz üreme birçok bitkide birlikte işleyen bir süreçtir. Biyoteknoloji tarımda değişime yol açmaktadır.

BİTKİLERDE ÜREME Bitkilerin yaşam döngülerinde sporofit ve gametofit döl birbirini izler. Bitkilerin yaşam döngüleri döl almaşı ile karakterize edilir. Döl almaşında haploid (n) ve diploit (2n) generasyonların birbirlerini üretmesiyle döngü sürer. Sporofit olarak isimlendirilen diploit bitki mayoz ile haploitsporlar üretir.Bu sporlar mitozla bölünerek çok hücreli erkek ve dişi haploid bitki dölünü, yani gametofitleri oluşturur.Gametofitler mitoz ve hücresel farklılaşmasıyla gelişir ve gametleri (Sperm ve yumurtaları) üretir. Döllenme sonucu diploid zigotlar oluşturur.Diploid zigotlar mitozla bölünür ve yeni sporofitler oluştururlar.Angiospermlerde baskın olan döl sporofittir. Tohumlu bitki evrimi sırasında , gametler indirgenmiş sporofit ana bitkiye bağımlı olmuştur.Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla bir sporofit çiçeğin anterlerinde ve ovaryumlarında gelişir.

Karayosunları ekolojik ve ekonomik olarak pek çok yarar sağlar. Büyük turbalıklar oluşturan Sphagnum yeryüzünün karbon döngüsünde önemli rol oynar. Animasyon

Bir eğreltinin yaşam döngüsü Animasyon

Çam ağacı bir sporofittir.Polen kozalakları ve dişi kozalakları taşır. Bir polen kozalağı yüzlerce mikrosporangiyum içerir.Mayoz geçirerek haploid mikrosporla rı oluştururlar. Bir dişi kozalak , her biri iki tohum taslağı bulunduran , pek çok puldan oluşmuştur.

Kapalı tohumlularda yaşam döngüsü

Çiçekler , angiosperm sporofitinin üreme organlarını taşıyan özelleşmiş sürgünlerdir. Çiçek dıştan içe doğru , dört çeşit organı sırasıyla, sepaller ,petaller ,stamen ve karpellerdir.Bu organların gövdeye bağlanma yeri reseptakulumdur.Ovaryumun içinde bir yada daha fazla tohum taslağı vardır. Bir çiçekte tüm kısımlar bulunursa tam çiçek , dört çiçek organından bir ya da birden fazlası bulunmayan çiçeklere de eksik çiçek adı verilir. Erkek ve dişi üreme oranları aynı bitki üzerinde fakat farklı kısımlar da bulunuyorsa tek evcikli(Monoik) çiçek adını alır.Örneğin mısır bitkisinin koçanı dişi ,püskülleri ise erkek üreme organından oluşur. Bazı bitkilerde ise erkek ve dişi üreme organları aynı türün farklı bireyleri üzerinde bulunabilir.Bunlara iki evcikli(Dioik) denir.Örneğin hurmalar sadece dişi üreme organı taşıyan ağaçlarda oluşur.Bir kaç erkek bitki yüzlerce dişiye yetecek kadar polen üretir.

Bir çiçeğin yapısı Animasyon

Erkek ve dişi gametofit gelişimi Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla anterler ve ovaryumlardan gelişir. Polen keseleri için de çok sayıda mikrosporofit bulunur.Her biri mayozla 4 haploit mikrospor oluşturur.Bir mikrospor mitoz geçirir generatif ve tüp çekirdeği meydana getirir.Generatif çekirdek mitozla iki sperm çekirdeği meydana getirirken , tüp çekirdeği tozlaşma sırasında polen tüpünü meydana getirir. Dişi gametofit gelişiminde tohum taslağının sporangiyumunda megasporofit adı verilen bir hücre büyür ve dört haploit megaspo oluşturmak için mayoz geçirir. Bunlardan sadece biri megaspor olur ve peş peşe 3 mitoz geçirir.Bunun sonucunda sekiz haploit çekirdekli büyük bir hücre oluşur(Embriyo kesesi).Alt tarafta bulunan üç çekirdekten ikisi sinergit biri ise yumurta hücresidir , orta da iki polar çekirdek üstte ise üç tane antipod çekirdeği bulunur. Erkek ve dişi gametofitleri bir araya getiren tozlaşma döllenmenin birinci basamağıdır.Rüzgar ve böcekler tozlaşmayı sağlayan ana faktörlerdir.

Animasyon Animasyon Embriyo kesesi Polen tanesi Dişi Gametofit

Bitkiler kendi kendine döllemeyi engellerler Bazı çiçekler kendi kendilerini dölleyebilir fakat kapalı tohumluların büyük bir kısmı kendi kendini döllemeyi engelleyecek mekanizmalara sahiptir. Erkek ve dişi organların farklı zamanlarda olgunlaşması , farklı çiçek yapıları kendi kendine tozlaşmayı engeller, fakat kendileşmeyi önleyen en önemli mekanizma kendine-uyumsuzluktur.Bu bitkinin kendi polenini yada yakın akraba bitkilerin polenlerini reddetme yeteneğidir.Temeli S-genleri denen kandine-uyumsuzluk genlerine dayanmaktadır. Eğer bir polen tanesi ve üzerine konduğu dişi bitkinin stigması S-lokusunda birbirinin eşi olan allellere sahipseler ,polen tanesi polen tüpünü oluşturamamaktadır. Bazı durumlarda , dişi organın stilusundaki hücreler engelleme yapar,bu hücrelerin oluşturdukları sinyaller polenlerin çimlenmesini engeler.

Erkek ve dişi gamaetofitler sırasıyla anterler ve ovaryumların içinde gelişir.Tozlaşma onları bir araya getirir. Çifte döllenme sonucu zigot ve endosperm meydana gelir. Tohum taslağı bir embriyo ve besin içeren bir tohumu oluşturur. Ovaryum daha sonra tohum dağılımı için bir meyveye dönüşür.

Çift döllenme sonucu zigot ve endospermin oluşumu Stigma Polen tüpü 2 sperm Stilus Ovaryum Tohum taslağı Mikropil Bir polen tanesi ,rüzgar veya bir hayvan tarafından stigmaya taşındıktan sonra stilustan ovaryuma uzun bir polen tüpü uzamaya başlar. Spermlerden biri yumurtayı dölleyerek zigotu (2n) oluşturur.Diğeri ise embriyo kesesinin merkezindeki büyük hücrenin iki kutup çekirdeği ile birleşerek bir triploit (3n) çekirdek oluşturur. Triploit çekirdek daha sonra endosperm olarak adlandırılan besin dokusunu meydana getirir. Animasyon 1 Animasyon 2

Zigot ilk olarak enine bölünmeyle bir kaide ile Embriyo gelişimi Zigot ilk olarak enine bölünmeyle bir kaide ile terminal hücresini oluşturur.Terminal hücre embriyonun büyük bir kısmını oluşturur. Suspensor embriyoyu ana bitkiye bağlar.Madde alışverişini sağlar ,terminal hücre mitozlar geçirerek ön embriyoyu oluşturur.Bu yapıdan kotiledonlar(Tohum yaprakları) gelişir. Kotiledonlar arasındaki embriyonik gövde apikal meristemdir.Suspensorun ucunda ise kök meristemidir.Tohum çimlendikçe burda bulunan meristemler bölünmeye başlar. Embriyoda protoderm ,temel meristem ve prokambiyum olmak üzere üç primer meristem vardır.Kök ,gövde uçları ve üç doku (Örtü, temel ve iletim dokuları) bu meristemlerden gelişir. Protoderm Temel meristem Prokambiyum

Tohum yapısı Embriyo ve içerdiği besin tohum taslağının integumentlerinin oluşturduğu koruyucu bir tabaka tarafından kuşatılmıştır. Kotiledonların bağlanma noktasının altındaki embriyo ekseni hipokotil, olarak isimlendirilir.Hipokotil radikula ya da embriyonik kökle sonlanır. Kotiledonların üstündeki embriyonik eksen bölümü epikotildir.Onun üstünde bir çift minyatür yapraklı gövde ucundan oluşan plumula yer alır. Kotiledonlar besinleri endospermden absorblarlar ve tohum çimlenince embriyoya aktarırlar. Animasyon

GA Bir tohum çimlenirken başlangıçta su alır ve gibberellin hormonu salgılanır.Bu hormon etkisiyle alöron tabakasından enzimler salgılanır(alfa-amilaz).Bu gibi enzimler etkisi ile endospermde depolanmış besinler parçalanmaya başlar ve embriyo bir fideye dönüşür.

birçok çiçek içeren dişi organlardan gelişen meyvedir. Meyve oluşumu Bir çiçekten Gelişen segment Basit meyve tek bir dişi organ içeren çiçekten gelişen meyvedir.Meyve kümesi ise birçok dişi organ içeren tek bir çiçekten gelişen meyvedir.Bileşik meyve ise birçok çiçek içeren dişi organlardan gelişen meyvedir.

Meyve çiçeğin olgunlaşan veya farklılaşan ovaryumudur. Gerçek meyvelerde ovaryumu oluşturan karpel gelişerek perikarpı (Meyve kabuğu) oluşturur. Bir meyve olgun bir ovaryumdur.Eğer meyve oluşumunda başka çiçek parçalarıda yer alırsa o zaman yalancı meyve adını alır.Örneğin elma ve armutta ortada çekirdeklerin bulunduğu yer ovaryumdur , etli kısım ise çiçek tablası ve çiçek kısımlarından oluşur. Basit kuru meyveler ya açılan tipte ya da açılmayan tiptedir.

b)Açılan Basit kuru meyveler b)Açılan Basit kuru meyveler. Olgunlaşınca açılan kuru meyvelerde olgun ovaryum duvarlarının açılması ile tohumlar serbest hale gelir.Bakla, kapsül , slikua ve folikül tipi meyveler buna örnek verilebilir.

Hardalgillerden , hardal, brokoli ve lahana gibi gibi bitkilerin meyveleri silikua adını alır.Bu meyve iki karpelin (Dişi organ) birleşmesi ile oluşur.Açılma anında silikua meyve iki taraftan açılıp yarılır ve tohumlar merkezi bölgede tutunmuş olarak bir süre kalır.

c)Açılmayan basit kuru meyveler. Aken tipi basit kuru meyve tek bir tohum bulundurur.Örnek ayçiçeği,Fındıksı meyve ise meyve duvarı taş gibi serttir ayrıca meyve bileşik ovaryumda çok sayıda karpelden oluşmuş tur.

d)Kapalı etli meyveler. Üzümsü meyveler,içinde bir ya da birçok, tohum bulundurur.Domates, üzüm ve biber örnek verilebilir. Erik , elma armut ve portakalda kapalı etli meyvelere örnek veriliebilir.

e)Küme meyveler.(Agregat)Pek çok dişi organı tek bir çeiçekten gelişir.Her dişi organ bir meyveciğe dönüşür ve olgun meyveciklerin hepsi tek bir çiçek tablası üzerinde olgunlaşır.Ahududu , böğürtlen, çilek ve manolya meyveleri örnektir.

Tek bir çiçek kümesinde yer alan pek çok çiçeğin meyvecikleri birleşip kaynaşarak büyük bir meyve yapmışlarsa o zaman ortaya çıkan meyve birleşik meyve adını alır. Örneğin dut , ananas ve osage buna örnek verilebilir.

Bir tohum olgunlaştıkça su kaybederek Tohumun çimlenmesi Bir tohum olgunlaştıkça su kaybederek dormansi adı verilen metabolik hızın aşırı düştüğü bir evreye girer.Su ve sıcaklık gibi faktörlerle birlikte tohum su alarak dormansi evresinden çıkar ve çimlenir. Tohumdan ilk olarak embriyonik kök yani radikula çıkar.Fasulyelerde hipokotildeki bir çengelin dikleşmesiyle kotiledonlar toprakdan dışarı doğru çekilir.Mısırda ve diğer tahıllarda ise sürgün tüp şeklindeki koleoptilin içinden yukarı doğru dik büyür. Kotiledonların içerdiği besinler çimlenen embriyo tarafından tüketilir. Animasyon Kotiledon

Havucun test tüpünde klonlanması Cornell Üniversitesinden F.C Steward ve öğrencileri 1950’li yıllarda yürüttüğü deneyde bir havuç bitkisinden alınan somatik hücrelerden tam bir bitkinin meydana getirilebileceğini gösterdirler.Bu yeni bitkiler atasal bitkinin genetik kopyalarıdır. (Klonlar)

Değerlendirme 1.Btikilerin eşeyli ve eşeysiz üremeleri nasıl gerçekleşir. 2.Bitkilerin meyve oluşturmaktaki amaçları nedir. 3.Tohumlar hangi çekirdeklerin birleşmesi ile meydana gelir. 4.Bir tohumda bulunan yapılar ve görevleri nelerdir. 5.Meyveler başlangıçta kaç sınıfa ayrılır.

E-Mail : omeryan@hotmail.com