Строение зерновки

Зерновка (зерно) хлебных злаков состоит из зародыша, эндосперма и сросшихся с ними семенной и плодовой оболочек. У пленчатых зерновок, кроме того, выделяют так называемую мякинную оболочку, состоящую из сросшихся или несросшихся с зерновкой цветковых чешуй. Так, у пленчатого ячменя цветковые пленки срастаются с зерном, а у овса, проса и риса они плотно облегают зерновку, не срастаясь с ней. 

Плодовая и семенная оболочки защищают зерно от воздействия внешних условий и от различных возбудителей грибных заболеваний. Чем толще оболочка, тем больше отходов муки (отрубей). Оболочки составляют 5-7% массы зерновки. Плодовая оболочка образуется из стенок завязи, состоит из двух слоев клеток и представляет наружную часть оболочки зерна. Под ней располагается два слоя семенной оболочки, развившиеся из двух оболочек семяпочки.

Зародыш – зачаток нового растения, который состоит из клеток, способных активно делиться. Органы зародыша: щиток, эпибласт, колеоптиле, главная почка (апекс), зачаточные корешки, колеориза.

В нижней части зародыша находятся зародышевые корешки, выше располагается первичный стебель с зачаточными листьями. Зародыш составляет у пшеницы, ржи, ячменя 2,0-2,5%, у овса 3,0-3,5% и у кукурузы 10% массы зерновки. Зерна с поврежденными зародышами обычно всходов не дают.

Около зародыша размещается щиток – семядольный лист (одна семядоля, поэтому злаки называют однодольными). Своей всасывающей стороной он прилегает к эндосперму, содержащему запас питательных веществ.

Эпибласт – рудимент второй семядоли.

Колеоптиле – второй видоизмененный лист в виде тонкого конусовидного прозрачного колпачка, прикрывающий и защищающий главную почку зародыша. В пазухе колеоптиле есть почка, способная превратиться в побег.

Главная почка зародыша (апекс) – это сильно укороченный стебелек с 3-4 настоящими зародышевыми листочками и соответствующими им узлами, междоузлиями и зачатками почек (у основания междоузлий), из которых впоследствии образуются побеги кущения. Верхушка (апекса) – конус нарастания, состоящий из недифференцированных клеток меристемы.

Зародышевые корни представлены главным корнем, расположенным ниже междоузлия щитка, и зачатками придаточных корней (в узлах зародышевых листьев). Каждый зародышевый корешок имеет чехлик. Кроме того, главный корешок покрыт колеоризой, которая сначала формируется заодно с чехликом главного корня, но впоследствии от него отделяется.

Эндосперм – хранилище запасных питательных веществ. По периферии под семенной оболочкой он имеет алейроновый слой клеток, богатых белком и ферментами, а под ними располагаются мучнистые ткани (80-85% массы зерновки), состоящие из крупных клеток, заполненных крахмальными зернами, в промежутках между которыми находятся белковые вещества.

Алейроновый слой, как правило, состоит из одного ряда клеток кубической формы (у ячменя - 3-5 рядов), содержащих темно-желтые алейроновые зерна размером ОД-25 мкм, в которых откладываются запасные белки (проламины и глютелины). В алейроновом слое также локализирована часть белков альбумин-глобулинового типа.

Мучнистая часть эндосперма состоит из клеток, заполненных крахмальными зернами величиной 5-50 мкм, в промежутках между которыми находятся белковые гранулы более мелких размеров по сравнению с алейроновым слоем. Если белковые гранулы заполняют все пространство между крахмальными зернами, зерновка становится стекловидной, если же белка мало, а между крупными крахмальными зернами размещаются мелкие, то консистенция зерна - мучнистая. Размеры и строение крахмальных зерен у разных видов и даже сортов злаковых хлебов имеют определенную специфику и могут использоваться как диагностический признак. 

Источники:

1. Посевной и посадочный материал сельскохозяйственных культур/ Под общей редакцией Д. Шпараа, 2010 - 672 с.
   
   
2. Практикум по растениеводству/ П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, В.С. Кузнецов; Под ред. П.П. Вавилова. - М.: Колос, 1983 - 352 с.
   
   
3. Практикум по растениеводству: учебное пособие/ В.А. Федотов, С.В. Кадыров, Д.И. Щедрина и др. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2011. - 415 с.