92. Gyneceum V. - Zvláštnosti ve stavbě pestíku

Parametry úlohy

	Obtížnost:	lehké
	Časová náročnost:	40 minut
	Materiálová náročnost:	náročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí a kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	stereomikroskop
	Téma:	Rozmnožování rostlin, rostlinné orgány generativní Krytosemenné rostliny dvouděložné
	Roční období:	duben, květen, červen

Teoretický úvod

Orgán listového původu krytosemenných rostlin nesoucí vajíčka, tedy samičí pohlavní orgán, se označuje jako plodolist. Soubor plodolistů v květu se nazývá gyneceum. Jeden nebo několik plodolistů srůstá v pestík. Místo srůstu jednotlivých plodolistů se nazývá břišní šev. Pestík je obvykle členěný v bliznu, čnělku a semeník.

Nejhořejší částí pestíku je blizna, na ni se přichycují pylová zrna a také na ní klíčí. Tvar blizny může být rozmanitý – např. nitkovitý, lupenitý, pérnatý. Blizny rostlin opylovaných větrem bývají velké a pernaté, aby se na nich lehce zachycovala pylová zrna.

Střední, většinou zúžená část pestíku se jmenuje čnělka. Ta v některých květech chybí (např. u šácholanovitých, pryskyřníkovitých, u mnoha větrosprašných rostlin), u těchto rostlin proto mluvíme o přisedlé blizně. Na začátku vývoje cenokarpního gynecea (více v úlohách 89 – 91) srůstají jen dolní fertilní části plodolistů, horní sterilní části nesrůstají. Takový pestík je tedy tvořen semeníkem a několika pačnělkami – stylodii s bliznami (např. hvozdíkovité). V pozdějších fázích dochází ke srůstání stylodií v čnělku a nesrostlé zůstávají jenom blizny (např. hvězdnicovité). Nakonec srůstají plodolisty po celé délce; pak je pestík tvořen bliznou, čnělkou a semeníkem.

V květech rostlin téhož druhu jsou většinou všechny čnělky stejně dlouhé – jde o tzv. stejnočnělečnost (homostylii). U některých rostlin se ale v květech na různých jedincích téhož druhu vyskytují dva (např. prvosenka) nebo tři (např. šťavel) typy různě dlouhých čnělek – různočnělečnost (heterostylie).

Semeník je fertilní částí pestíku, nese vajíčka. Podle tvaru květního lůžka a tím také podle postavení vůči květním obalům a tyčinkám rozlišujeme tři typy semeníků:

svrchní semeník – je umístěn celý nad květními obaly, fylogeneticky nejpůvodnější;
polospodní semeník – květní obaly vyrůstají přibližně uprostřed semeníku;
spodní semeník – je pod květními obaly, fylogeneticky nejodvozenější.

Materiál

Květ rozchodníku (Sedum sp.), květ dlužichy (Heuchera sp.), květ fuchsie (Fuchsia sp.), květ ptačince (Stellaria sp.), květ zvonku (Campanula sp.), květ prvosenky (Primula sp.) – několik rozkvetlých stvolů. Prvosenka také zde.

Pomůcky

Stereomikroskop nebo lupa, Petriho miska, 2 preparační jehly, žiletka nebo skalpel, pinzeta.

Úkoly

1. Pozorování a určení typu semeníku v květech rozchodníku, dlužichy a fuchsie

Prohlédněte si shora i zespodu květy rozchodníku, dlužichy a fuchsie. Poté žiletkou květy podélně rozřízněte. Řezy postupně vložte pod binokulární lupu – stereomikroskop a pozorujte stavbu květu. Určete polohu semeníku. Řezy všemi třemi květy schematicky zakreslete.

2. Pozorování a porovnání různých stádií vývoje čnělky v květech ptačince, zvonku a prvosenky

Prohlédněte si květy ptačince, zvonku a prvosenky. Poté pinzetou odpreparujte všechny části květů tak, aby na květní stopce zůstal v kalichu pouze pestík. Pestíky postupně vložte pod binokulární lupu – stereomikroskop. Pozorujte jejich stavbu, stavbu všech pestíků schematicky zakreslete.

3. Různočnělečnost v květu prvosenky

Odtrhněte květy z několika rozkvetlých stvolů prvosenky. Květy si prohlédněte a rozdělte do dvou skupin podle polohy blizny. Jeden květ z každé skupiny žiletkou podélně rozřízněte. Řezy postupně vložte pod binokulární lupu – stereomikroskop a pozorujte stavbu květu. Řez oběma typy květů schematicky zakreslete.

Výsledky pozorování

Gyneceum rozchodníku je tvořeno větším počtem pestíků – apokarpní gyneceum. Semeníky pestíků jsou umístěny nad květními obaly, jde tedy o svrchní semeník. V květu dlužichy vyrůstají květní obaly přibližně uprostřed semeníku – polospodní semeník. V květu fuchsie vidíme spodní semeník – je pod květními obaly.

Pestík ptačince je tvořen semeníkem a třemi nesrostlými stylodii, každé stylodium je zakončenou bliznou. Na pestíku zvonku rozlišíme semeník, stylodia již srostlá v čnělku a tři volné blizny. Na pestíku prvosenky pozorujeme pestík zcela srostlý v semeník, čnělku a bliznu.

Zjistili jsme, že blizna je v květech prvosenky ve dvou polohách. Jeden typ květů má pestík s dlouhou čnělkou a s bliznou až v ústí korunní trubky, tyto květy mají níže umístěné prašníky. V druhém typu květů pozorujeme pestík s krátkou čnělkou, tyto květy mají prašníky v ústí korunní trubky. Tento jev se nazývá různočnělečnost.

Metodické poznámky a doporučení

V úkolu č. 1 jsou použity v létě kvetoucí rostliny. V jarním období najdeme svrchní semeník např. u tulipánu, polospodní semeník u lomikámenu, spodní semeník např. u narcisu, sněženky či bledule.
Při práci s menšími květy je vhodné zajistit si více materiálu, řez malými květy vyžaduje od žáků již určitou zručnost.
Aby žáci mohli v květech prvosenky pozorovat různočnělečnost, je třeba, aby opravdu trhali květy z různých rostlin.
Vybídneme žáky k tomu, aby zkusili odvodit, jaký význam má pro rostlinu různočnělečnost (jde o obranu před samoopylením) a zamysleli se nad tím, jakými jinými mechanismy se rostliny mohou samoopylení bránit (dvoudomost nebo dozrávání pylu a vajíček v různou dobu – proterandrie; proterogynie).
Pozorování pestíků se věnují také úlohy č. 88, 89, 90 a 91.

Obrazová dokumentace


Vlevo: Rozchodník kamčatský(Sedum kamschaticum) – Apokarpní gyneceum – svrchní semeník. Uprostřed: Dlužicha (Heuchera sp.) – Cenokarpní gyneceum – polospodní semeník. Vpravo: Fuchsie (Fuchsia sp.) – Cenokarpní gyneceum – spodní semeník. Stereomikroskop model SZS 1002-T ZOOM; objektiv – zoom 0,7 – 3/okulár 10 + Nikon Coolpix L20	A; B; C – celkový pohled na květ; D; E; F – detail uložení pestíku; 1 – semeník; 2 – čnělka; 3 – blizna; 4 – místo vyrůstání květních obalů; 5 – tyčinka

Vlevo: Ptačinec velkokvětý (Stellaria holostea) – Cenokarpní gyneceum se srostlým semeníkem a stylodii. Uprostřed: Zvonek karpatský (Campanula carpatica) – Cenokarpní gyneceum se srostlým semeníkem a částečně srostlou čnělkou. Vpravo: Prvosenka vyšší (Primula elatior) – Cenokarpní gyneceum se srostlým semeníkem a úplně srostlou čnělkou i bliznou. Stereomikroskop model SZS 1002-T ZOOM; objektiv – zoom 0,7 – 3/okulár 10 + Nikon Coolpix L20

A; B; C – celkový pohled na květ; D; E; F – detail pestíku; 1 – semeník; 2 – stylodium; 3 – čnělka; 4 – blizna


Prvosenka vyšší (Primula elatior) – Různočnělečnost. Stereomikroskop model SZS 1002-T ZOOM; objektiv – zoom 0,7/okulár 10 + Nikon Coolpix L20	A – detail květu s dlouhou čnělkou; B – detail květu s krátkou čnělkou; 1 – semeník; 2 – čnělka; 3 – blizna; 4 – prašník tyčinky