Строение плодов и семян бахчевых культур
бахчевые культуры
Плод бахчевого растения состоит из коры, мякоти и семян. Строение коры сложное: однослойный эпидермис покрыт сплошной кутикулой, под ним расположен пояс хлорофиллоносных или бесцветных клеток из 8-10 слоев. Ниже этого пояса у арбуза и тыквы вида C. рepo находится механический панцирь. Он состоит из толстостенных клеток склеренхимы с одревесневшими стенками. Панцирь обуславливает прочность плода (рис. 117). За панцирем расположена коровая мякоть – съедобная часть плода. У дыни и тыквы она резко отделена от плацент с семенами, находящимися в полости плода.
Видео: Для учебы.6кл
У арбуза коровая мякоть так срастается с плацентами, что составляет с ними однообразную съедобную мякоть, в которой как бы вкраплены семена, а полость в плоде отсутствует (рис. 116).
Толщина кутикулы у арбуза и тыквы слабо изменяется. У дыни она значительно различается по экотипам. Самые южные формы имеют более толстую кутикулу. Сильно кутикулонизированный эпидермис при растягивании плода разрывается на сетку мелких трещин, в то время как слабо кутикулонизированный растягивается и сетки не образует.
Эпидермис плодов бахчевых состоит из квадратных или вытянутых клеток без окрашенного содержимого. Длинные цилиндрические клетки встречаются у дыни и характеризуют более влаголюбивые их экотипы. У арбуза и тыквы клетки эпидермиса почти квадратные.
Эпидермис плода несет устьица, которые распологаются неравномерно. На зеленых полосах плода их примерно в 2 раза меньше, чем на его светлых участках. Объясняется это тем, что под полосами находятся коровые сосудистые пучки, а большая часть устьиц развивается на менее обводненных участках.
Интенсивность зеленой окраски плода или его рисунков обусловлена хлорофилоносными клетками, залегающими слоями (рис. 118)
За корой идет мякоть плода. Размеры клеток паренхимы мякоти плода постепенно увеличиваются к его центру. Параллельно происходит их мацерация. Наиболее крупные клетки из центра зрелого плода арбуза достигают 300-1500 микрон и видны простым глазом. Такое увеличение размера клеток обусловлено растягиванием их стенок от раствора сахаров в клеточном соке, повышающих осмотическое давление. При дальнейшем возрастании концентрации клеточного сока стенки клеток разрываются и в арбузе образуется пустота (плод перезревает).
Окраска мякоти бахчевых зависит от хромопластов каротиноидного типа, из которых некоторые пигменты превращаются в игольчатые кристаллы. Структура мякоти у арбузов и тыкв имеет хрустящие свойства и однообразную плотность, только у столового арбуза она более рыхлая, сочная, тает во рту, у тыквы – корнеплодного типа. Разновидности дыни в период их биологической спелости имеют различную структуру мякоти: 1) расплывающуюся, предельно сочную, тающую во рту- 2) плотную, вязкую- 3) хрустящую, арбузоподобную- 4) картофелистую, рассыпчатую.
Особых различий в характере клеток эти типы мякоти не обнаруживают, но степень сочности и связности у них неодинаковая. Так, вкусовое ощущение «картофелистости» дыни создается воздействием мало связанных между собой или совсем мацерированных клеток ее мякоти на слизистую оболочку наподобие рассыпчатого картофеля, перезревших мучнистых яблок и др. При этом мякоть получается малосочной. Она производит впечатление крахмалистой, но крахмала в ней нет, есть лишь разделенные рассыпчатые клетки. Данный тип мякоти присущ русским дыням-скороспелкам и дыням из горных районов. Противоположной этому типу мякоти является плотная вязкая мякоть. Клетки в ней прочно спаяны.
Тип расплывающейся, тающей во рту мякоти обусловлен ее высокой сочностью и мацерацией клеток. Хрустящая арбузоподобная мякоть у дынь имеет сильно пористое строение и более развитую грубую проводящую систему. Увеличенная пористость строения выражена в пределах всего плода, в том числе и на эпидермисе. Мякоть имеет множество межклеточников с большим количеством пузырьков воздуха, также создающих упругость, отчего эти дыни «хрустят» при употреблении в свежем виде. Таковы среднеазиатские летние дыни.
В плодах бахчевых культур есть три системы питающих сосудов: 1) проходящая по центру плода- 2) по его периферии и 3) в середине коровой мякоти. Они смыкаются между собой концами разветвлений.
В центре плода располагается 3-5 крупных сосудов (по числу плацент), питающих своими ответвлениями центральную часть мякоти. По этим сосудам раньше шло питание лопастей рыльца цветка.
Питание коровой части мякоти плода осуществляется при помощи периферической системы – так называемых сосудов корового кольца. Таких сосудов у гермафродитных арбузов 15, у раздельнополых 10, отклонения от этих цифр крайне редки. Число сосудов корового кольца определяется первоначальной ролью – питать чашелистики, лепестки и андроцей (тычинки) гермафродитного цветка или только околоцветник женского цветка. После отцветания сосуды утолщаются и питают коровую паренхиму. Образуя наиболее водоносную зону вокруг себя, они способствуют развитию хлорофиллоносной ткани, отчего у полосатых арбузов хлорофиллоносные полосы располагаются над этими сосудистыми пучками и в строгом соответствии с их числом. У твердокорой тыквы они, наоборот, тормозят образование хлорофилла, и при ее созревании над сосудистыми пучками возникают светлые полосы.
Строение семян бахчевых культур
Созревание семян определяется их выполненностью и появлением на них окраски (у сортов с окрашенными семенами). Во времени оно совпадает с созреванием мякоти плода, исключая зимние сорта дынь, у которых мякоть созревает при хранении несколько позже, чем семена.
Семена бахчевых культур состоят из оболочки и ядра. Оболочка семени арбуза имеет 3 основных слоя тканей (рис.119).
Видео: Семена оптом в интернет-магазине Garden Zoo
Наружный слой представлен одним рядом тонкопалисадных, не спаянных между собой клеток, содержащих пигмент, который и придает семенам окраску. Эта окраска (черная, коричневая, красная или серая) обусловлена различной концентрацией красного пигмента, растворенного в клеточном соке наружного слоя оболочки семян. У черноокрашенных семян содержание этого пигмента наибольшее. Пестрая окраска семян арбуза, его пятнистость, крапчатость связаны с неравномерным распределением пигмента в кожуре семени. Белые семена не имеют красного пигмента. Наиболее распространенный красный цвет семени арбуза обусловлен красным пигментом мякоти. Окрашивание семени и мякоти идет одновременно. У семени оно начинается с конца, которым семя соединяется с сосудистой системой мякоти.
Под палисадным слоем расположен слой губчатой ткани из неправильных клеток с включением больших межклеточных пространств.
Третий слой (склеренхимный) состоит из клеток с очень толстыми одревесневшими стенками. Он и придает твердость кожуре семени. Указанные слои всегда сохраняются у сырых семян. При их сильном и резком высыхании верхний слой иногда сплющивается или разрывается на крупные и мелкие трещины. Они видны простым глазом на семенах с «растрескивающейся» поверхностью, приобретающей от этого серый цвет.
Из трех основных слоев кожуры, характерных для семян арбуза, у дыни отсутствует наружный слой. Только на сырых семенах иногда можно найти отдельные клетки палисадного слоя, напоминающие микроскопические волоски. Поэтому поверхность семян дыни сплошь деревянистая, без бархатистости, как у тыквы, и без яркой окраски, как у арбуза.
Семена тыквы имеют наружный слой, но слоя губчатой ткани у них нет. Вместо него содержится очень толстый одревесневший слой, разделяющийся на 4 подслоя по форме клеток. Под этим слоем лежит тонкая прозрачная ткань, чаще плотно соединенная с семядолями ядра.
У голосемянных сортов тыквы тонкостенные клетки оболочки сплющиваются в один тонкий нижний слой, лишенный деревянистости.
Ядро семени у бахчевых культур состоит из двух семядоль, между которыми расположены корешок и почечка. В клетках семядоль откладывается много жира, белка. Химический состав сухих семян арбуза следующий: масла 50, белка 34, углеводов 7,7, в том числе клетчатки 1,4, золы 3,1 %. Сырые семена содержат 25 % масла.
Белки зрелых семян столового арбуза состоят главным образом из глютенина и глобулина, первого в 2,5-3 раза больше, чем второго. В арбузное масло входят ценные жирные кислоты: олеиновая 48,2, линолевая 45,2, пальмитиновая 7,3 % и др. Оно может заменять медицинское миндальное масло, а по вкусовым качествам не уступает лучшему растительному маслу – прованскому. В нем содержится также витамин Д.
Воздушно-сухие семена дыни с оболочкой содержат жира до 34 %. Пленок здесь на 30-35 % меньше, чем у семян арбуза, отчего общий выход масла из семян дыни выше. Масло из семян дыни относится к полувысыхающим, оно вполне пригодно для употребления в пищу.
У бахчевых семена заключены в особые однослойные слизистые мешочки-эндокарпии, которые сохраняются только в плоде и препятствуют проникновению воздуха к семенам и их прорастанию. При высыхании семян эндокарпий легко разрушается.
Семена бахчевых расположены на разветвленной системе сосудиков, составляющих плаценту таким образом, что каждое семечко соединено с питающим сосудом. Строение плаценты в поперечном разрезе напоминает букву З или цифру 3 в положении открытой стороной ее к центру плода. Плацент чаще всего 3 (бывает 4 и 5), распологаются они вертикально, от плодоножки к цветочному концу плода. Зная расположение семян, плод арбуза можно разламывать так, что при употреблении мякоти все семена могут оказаться на ее поверхности.
Для посевных целей не следует брать перезревшие плоды, ибо в них перезревают и семена, что сопровождается разложением их белков и понижением всхожести.
По сортам семена изучают по следующим признакам:
1) размеру (по длине): крупные (длиннее2,5 сму тыквы,1,5 сму арбуза и1,2 сму дыни)- средние (тыква 2-2,5 см, арбуз 1-1,5 сми дыня 0,9-1,2 см)- мелкие (короче2 сму тыквы,1 сму арбуза и0,9 сму дыни);
2) цвету (определяется у свежих семян);
3) рисунку (если есть другая окраска на семенах, кроме окраски фона). Выделяется по окраске носик с ободком или один носик, крапчатость или пятнистость семени;
4) поверхности: гладкая- шероховатая, но без трещин- растрескивающаяся на мелкие или крупные трещины (при хранении).
Основные признаки плода арбуза
Основными признаками плода арбуза являются: форма, величина, поверхность, рисунок плода, окраска рисунка, окраска фона, толщина коры, консистенция коры, цвет, прозрачность, консистенция, сочность, сладость мякоти.
