بذر

بذر (به انگلیسی: Seed)، یک گیاه رویانی است که در یک پوشش خارجی محافظ، محصور شده است. تشکیل بذر بخشی از روند تولیدمثل در گیاهان دانهدار میباشد، پیدازادان شامل بازدانگان و گیاهانگلدار است.
بذرها محصول تخمک رسیده هستند، پس از لقاح توسط گرده و مقداری رشد در گیاه مادر. رویان از روی یاخته تخم و پوسته بذر از ترکیبات تخمک توسعه مییابند.
بذرها یک پیشرفت مهم در تولیدمثل و موفقیت گیاهان بازدانگان و گیاهانگلدار میباشد، نسبت به گیاهان ابتداییتر مانند سرخسها، خزهها و جگرواشان، که بذر ندارند و از روشهای وابسته به آب برای تکثیر خود استفاده میکنند. گیاهان بذری اکنون از تسلط زیستی کنام بر روی زمین برخوردارند، از جنگلها گرفته تا علفزارها و در اقلیم گرم و یا سرد.
اصطلاح «بذر» همچنین یک معنی کلی دارد که قبل از موارد فوق، به هر چیزی که میتواند کاشته شود، مثلاً «بذر» سیبزمینی، «بذرهای» ذرت یا بذرهای آفتابگردان گفته میشود. در مورد بذرهای آفتابگردان و ذرت، آنچه کاشته میشود بذر محصور در پوسته یا پوستک است، در حالی که سیبزمینی تجهای است.
بسیاری از ساختارهایی که معمولاً «بذر» نامیده میشوند در واقع میوههای خشک هستند. به گیاهان تولید کننده توت، باکات میگویند. بذرهای آفتابگردان گاهی در حالی که هنوز در دیواره سخت میوه قرار دارند بهصورت تجاری فروخته میشوند که باید شکافته شوند تا به بذر برسند. گروههای مختلف گیاهان اصلاحات دیگری نیز دارند، به اصطلاح میوههای شفت (مانند هلو) دارای یک لایه میوه سخت شده (اندوکارپ) هستند که به بذر واقعی چسبیده و اطراف آن را احاطه کرده است. آجیل میوهای است تکبذر با پوسته سخت، که در برخی گیاهان با بذر شکوفا مانند بلوط یا فندق ایجاد میشود.
تولید بذر[ویرایش]
بذرها در چندین گروه مرتبط با گیاهان تولید میشوند و نحوه تولید آنها در گیاهانگلدار (بذرهای محصور) از بازدانگان (بذرهای برهنه) متمایز میکند. دانههای گیاهانگلدار در یک ساختار سخت یا گوشتی به نام میوه تولید میشود که دانهها را برای محافظت بهمنظور تضمین رشد سالم محصور میکند. بعضی از میوهها دارای هر دو لایه از مواد سخت و گوشتی هستند. در بازدانگان، هیچ ساختار خاصی برای محصور کردن بذرها ایجاد نمیشود و رشد آنها بهصورت برهنه بر روی برگکهای مخروط آغاز میکند.
با این حال، بذرها در فلسهای مخروط پوشیده میشوند زیرا در برخی از گونههای مخروطیان رشد میکنند. تولید بذر در جمعیت طبیعی گیاهان در پاسخ به متغیرهای آب و هوا، حشرات و بیماریها و چرخههای داخلی گیاهان از سالی به سال دیگر بسیار متفاوت است. برای نمونه، در طی یک دوره ۲۰ ساله، جنگلهای متشکل از کاج کندر و کاج برگکوتاه از ۰ تا تقریبا ۵ میلیون بذر کاج سالم در هکتار تولید میشود. در این دوره، شش محصول محصور، پنج فقیر و نه محصول بذر خوب وجود داشت، که برای نهالبذری مناسب برای تولیدمثل طبیعی جنگل محاسبه شد.
تحول[ویرایش]
بذرهای گیاهانگلدار از سه ماده سازنده ژنتیکی متمایز تشکیل شدهاند:
- رویان که از یاختهتخم تشکیل شده است.
- دروندانه، که بهطور معمول سهجزئی است.
- پوسته بذر که از بافت مادری تخمک مشتق میشود.
در گیاهانگلدار، فرآیند رشد بذر با لقاحمضاعف (Double fertilization) آغاز میشود، که شامل همجوشی دو گامت نر با سلول تخمک و سلول مرکزی برای تشکیل دروندانه اولیه و یاختهتخم است. دقیقاً پس از لقاح، یاختهتخم اغلب غیرفعال است، اما دروندانه اولیه به سرعت تقسیم میشود تا بافت دروندانه را تشکیل دهد. این بافت غذایی را تشکیل میدهد که گیاه جوان تا زمانی که ریشهها از جوانهزنی رشد نکردند، مصرف خواهد کرد.
تخمک[ویرایش]
بعد از لقاح تخمکها به بذر تبدیل میشوند. تخمک از اجزائی تشکیل شده است:
- فنِکِیلس (funiculus) یا ساقه بذری که تخمک را به جفت و از این سو دیواره تخمدان یا میوه را به پیشمیوه متصل میکند.
- نوسِلوس (nucellus)، بقایای بزرگهاگدان و ناحیه اصلی تخمک که در آن مگاگامتوفیت ایجاد میشود.
- مایکروپایل (micropyle)، یک منفذ کوچک یا گشودگی در نوک قسمت پوشش تخمک است که معمولاً لوله گرده در طی فرآیند لقاح وارد آن میشود.
- کِلِیزا (Chalaza)، پایه تخمک در مقابل میکروپایل، جایی که پوشش و نوسِلوس را بههم متصل میکنند.
شکل تخمکها در هنگام تکامل اغلب در شکل نهایی بذرها تأثیر میگذارد. گیاهان بهطور کلی تخمکهایی به چهار شکل تولید میکنند: رایجترین شکل آناتروپوس (anatropous) نامیده میشود که دارای شکل منحنی است. تخمکهای ارتوتروپوس (Orthotropous) مستقیم هستند و تمام قسمتهای تخمک بهطور صف کشیده در یک ردیف طولانی قرار دارند و یک بذر غیرمنحنی تولید میکنند. تخمکهای کَمپایلوتروپوس (Campylotropous) دارای مگاگامتوفیت خمیده هستند که غالباً شکل دانه «C» به بذر میدهد. آخرین شکل تخمک آمفیتروپوس (amphitropous) نامیده میشود، جایی که تخمک تا حدودی معکوس شده و ۹۰ درجه روی ساقه خود (funicle or funiculus) برگردانده میشود.
در اکثر گیاهانگلدار، بخش اول تقسیم یاختهتخم از نظر محور طولی از جهت معکوس برخوردار است و این قطبیت رویان را ایجاد میکند. قطب بالایی یا کِلِیزا به منطقه اصلی رشد رویان تبدیل میشود، در حالی که قطب پایین یا مایکروپیلار شبهساقه نگهدارنده را تولید میکند که به مایکروپایل متصل میشود. نگهدارنده، مواد مغذی را که در طول رشد رویان استفاده میشود از دروندانه جذب و تبدیل میکند.
رویان[ویرایش]

اجزای اصلی رویان عبارتند از:
- لپهها (Cotyledon)، برگهای بذری، متصل به محور رویانی است. ممکن است یکی وجود داشته باشد (تکلپهها) یا دو عدد (دولپهها). لپه همچنین منبع مواد مغذی موجود در دولپهای غیردروندانه است که در این صورت جایگزین دروندانه میشوند و ضخیم و چرمی هستند. در بذرهای دروندانهای لپهها نازک و کاغذی هستند. دولپهها دارای نقطه اتصال متقابل یکدیگر در محور هستند.
- ساقهچه (Epicotyl)، محور رویانی که بالای نقطه اتصال لپه (ها) است.
- برگچه (Plumule)، نوک ساقهچه است و بهدلیل وجود پیشبرگ جوان، ظاهری پَرمانند دارد و پس از جوانهزنی به شاخه تبدیل میشود. مریستم نیز در این ناحیه میباشد.
- زیرلپه (Hypocotyl)، محور رویانی زیر نقطه اتصال لپه (ها) میباشد، اتصال ساقهچه و ریشهچه، ناحیه گذار ساقه و ریشه است.
- ریشهچه (Radicle)، نوک پایه زیرلپه است و ریشه اولیه را ایجاد میکند.
گیاهان تکلپه دارای دو ساختار اضافی بهصورت غلاف هستند. برگچه با ساقهپوش احاطه شده است که اولین برگ را تشکیل میدهد در حالی که ریشهچه با ریشهپوش احاطه شده است. این ریشهچه به ریشه اولیه متصل میشود و ریشههای افشان کناری را تشکیل میدهند. در اینجا زیرلپه یک محور ابتدایی بین ریشهچه و برگچه است. بذرهای ذرت از این ساختارها ایجاد میشوند، پیشمیوه، سپرچه (تکلپه بزرگ) که مواد مغذی را از دروندانه، برگچه، ریشهچه، ساقهپوش و ریشهپوش جذب میکند. این دو ساختار آخر مانند غلاف هستند و برگچه و ریشهچه را در خود احاطه کرده و از آنها محافظت میکنند.
پوسته بذر[ویرایش]
تخمک بالغ دچار تغییرات مشخصی بهخصوص در جدارهها میشود، بهطور کلی دارای کاهش و بینظمی است اما گاهی اوقات ضخیم میشود. پوسته بذر از دو جداره تشکیلدهنده یا لایه بیرونی سلولهای تخمک که از بافت گیاه مادری است تشکیل میشود، جداره داخلی پوسته داخلی را تشکیل میدهد و جداره بیرونی پوسته اصلی را تشکیل میدهد. (پوشش بذر بعضی از گیاهان تکلپه، مانند علفها ساختار متمایزی ندارند، اما با دیواره میوهها ترکیب میشوند و یک پیشمیوه تشکیل میدهند.) پوستههای اصلی هر دوی تکلپهها و دولپهها اغلب با الگوها و علائم بافتی مشخص میشوند، یا دارای بال یا پُرز هستند. وقتی پوسته بذر فقط از یک لایه تشکیل میشود، آن را پوسته اصلی نیز مینامند، هرچند همه این پوستههای اصلی از یک گونه به گونه دیگر همساختشناسی ندارند. فنِکِیلس از بین میرود (در نقطه ثابت جدا میشود - منطقه ریزش)، محل زخم آن تشکیل یک فرورفتگی بیضیشکل بهنام هایلوم است. تخمکهای آناتروپوس دارای بخشی از فنِکِیلس هستند (به پوسته بذر جوش میخورند) و یک برجستگی طولی را بالای هایلوم تشکیل میدهند. در تخمکهای دوپوشش (برای نمونه پنبه) هر دو جداره داخلی و خارجی به تشکیل پوسته بذر کمک میکنند. با ادامه بلوغ، سلولها در جداره بیرونی بزرگ میشوند. در حالی که پوشش داخلی ممکن است بهصورت یک لایه باقی بماند، همچنین ممکن است تقسیم شود تا دو یا سه لایه تولید کرده و نشاسته جمع کند که از آن بهعنوان لایه بیرنگ یاد میشود. در مقابل، پوشش خارجی دباغی میشود. جداره داخلی ممکن است از هشت تا پانزده لایه تشکیل شده باشد. (Kozlowski ۱۹۷۲)
با بزرگ شدن سلولها، نشاسته در لایههای بیرونی ناحیه رنگدانهای زیر پوشش خارجی رسوب میکند، این ناحیه شروع به چوبیشدن میکند، در حالی که سلولهای پوشش خارجی بهطور شعاعی بزرگ میشوند و دیوارههای آنها ضخیم میشود، هسته و سیتوپلاسم به قسمت لایه بیرونی فشرده میشوند. این سلولها که از سطح داخلی آنها گستردهتر است، سلولهای محاصرهای نامیده میشوند. در پوشش داخلی، سلولها نیز مانند ضخیم شدن دیوارهها بهطور شعاعی با صفحه بزرگ میشوند. جداره داخلی بالغ یک لایه محصورشده است، یک منطقه رنگدانهای با ۲۰-۱۵ لایه است، در حالی که داخلیترین لایه بهعنوان لایه حاشیهای شناخته میشود. (Kozlowski ۱۹۷۲)
بازدانگان[ویرایش]
در بازدانگان که تخمدان تشکیل نمیدهند، تخمکها و از این رو بذرها در معرض قرار میگیرند. این اساس نامگذاری آنها است «گیاهان بذر برهنه». دو سلول اسپرم منتقل شده از گرده با لقاحمضاعف باعث رشد بذر نمیشوند اما یک هسته اسپرم با هسته تخمک متحد میشود و از اسپرم دیگر استفاده نمیشود. گاهی اوقات هر اسپرم یک سلول تخمک را بارور میکند و سپس یک یاختهتخم سِقط میشود یا در مراحل اولیه رشد جذب میشود. بذر از رویان (نتیجه لقاح) و بافت گیاه مادر تشکیل شده است که در گیاهان مخروطی مانند کاج و کاج نوئل نیز یک مخروط در اطراف بذر تشکیل میشود.
شکل و ظاهر[ویرایش]
تعداد زیادی اصطلاحات برای توصیف اشکال بذر استفاده میشود، بسیاری از آنها عمدتا قابل توضیح هستند مانند لوبیا شکل یا شبیه کلیه، مربع یا مستطیل، زاویهدار که یا همه ضلعهای آن کم و بیش مساوی است یا طولانیتر از عرض است، مثلثی، سه طرفه که طرف وسط و زیر گستردهتر است، بیضوی یا تخممرغی، هر دو انتهای آن گرد شده، یا یک انتهای آن پهنتر است، دایره است اما دو طرف قرینه است نسبت به وسط.
سایر اصطلاحات کمتر واضح عبارتند از دیسکوئید (شبیه دیسک یا صفحه، دارای ضخامت و صورت موازی و دارای حاشیه گرد)، بیضوی، کروی یا فرعیگِرد (کمتر کروی)، عدسی، مستطیل، بیضی، کلیوی و سکتوروئیدی. بذرهای استرایت (Striate) با خطوط طولی یا موازی، راه راه هستند. رایجترین رنگها قهوهای و سیاه است، سایر رنگها نادر هستند. سطح از بسیار صیقلی تا قابل توجهی خشن متفاوت است. سطح ممکن است زائدههای مختلفی داشته باشد. یک پوشش بذر با قوام چوبپنبه به عنوان فرعیِرُز نامیده میشود. اصطلاحات دیگر شامل پوستهپوسته (سخت، نازک یا شکننده) است.
ساختار[ویرایش]
یک دانه معمولی شامل دو قسمت اساسی است:
- یک رویان
- یک پوسته بذر
علاوه بر این، دروندانه در اکثر تکلپهها و دولپههای دروندانهای ذخیره مواد مغذی برای رویان را تشکیل میدهد.
انواع بذر[ویرایش]
بذور در انواع مختلف ساختاری در نظر گرفته شده است (مارتین ۱۹۴۶). این معیار بر اساس معیار غالب آنها که نسبت اندازه رویان به بذر است محاسبه میشود. این نشاندهنده میزان جذب لپه در حال رشد، مواد مغذی دروندانه و در نتیجه از بین رفتن آن است.
شش نوع در میان تکلپهها مشاهده میشود، ده نوع در دولپهها و دو نوع در بازدانگان(خطی و منشعب). این طبقهبندی بر اساس سه ویژگی انجام شده است: ریختشناسی رویان، میزان دروندانه و موقعیت رویان نسبت به دروندانه.
رویان[ویرایش]
در بذرهای دروندانهای، دو منطقه مشخص در داخل پوسته بذر وجود دارد، دروندانه فوقانی و بزرگتر و رویان کوچکتر. رویان، تخمک بارور شده است، یک گیاه نابالغ که در شرایط مناسب گیاه جدیدی از آن رشد میکند. رویان یک لپه یا برگ بذری در تکلپهها، در دولپهها تقریباً دو لپه و دو یا بیشتر در بازدانگان دارد. در میوه غلات (caryopses) تکلپه بهشکل سپر است و از این رو سِپَرچه (scutellum) نامیده میشود. سپرچه به دروندانه که مواد غذایی را از آن جذب میکند، فشرده شده است و مواد غذایی را به قسمتهای در حال رشد منتقل میکند. ظاهر رویان، کوچک، راست، خم، منحنی و پیچخورده است.
ذخیره مواد مغذی[ویرایش]
در داخل بذر ، معمولاً ذخیرهای از مواد مغذی برای نهال وجود دارد که از رویان رشد میکند. فرم تغذیه ذخیرهشده بسته به نوع گیاه متفاوت است. در گیاهان گلدار، غذای ذخیرهشده بهعنوان بافتی به نام دروندانه شروع میشود که از طریق لقاحمضاعف از گیاه مادر و گرده گرفته میشود. این ماده معمولاً سهگانه است و سرشار از روغن یا نشاسته و پروتئین است. در بازدانگان، مانند درختان مخروطی، بافت ذخیرهکننده مواد غذایی (که به آن دروندانه نیز میگویند) بخشی از گامتوفیت ماده، یک بافت هاپلوئید است. دروندانه توسط لایه آلورون (Aleurone) احاطه و با آلورون پروتئینی غلات پر شده است.
در اصل، به قیاس با تخمک حیوان، از لایه بیرونی هسته (تخمک (گیاهی)) بهعنوان آلبومین و از لایه داخلی دروندانه بهعنوان ویتلوس (vitellus) یاد میشد. اگرچه گمراه کننده است، اما این اصطلاح در تمام مواد مغذی بهکار میرود. این اصطلاح همچنان در اشاره به بذرهای دروندانهای بهعنوان «آلبومین» وجود دارد. از ماهیت این ماده در توصیف و طبقهبندی بذرها و بهعلاوه بر نسبت رویان به دروندانه استفاده میشود. دروندانه ممکن است نشاستهای (یا آردنما) در نظر گرفته شود که در آن سلولها از نشاسته پر شده باشند، برای نمونه دانههای غلات، یا نه (غیرنشاستهای). دروندانه همچنین ممکن است بهعنوان «گوشتی» یا «غضروفی» با سلولهای نرم و ضخیمتر مانند نارگیل شناخته شود، اما همچنین ممکن است روغنی باشد مانند روغن کرچک، پنبه و خشخاش باشد. دروندانه وقتی «شاخی» نامیده میشود که دیوارههای سلول مانند خرما و قهوه ضخیمتر باشد، یا در صورت خالدار شدن، مانند جوز هندی، نخلها و آنوناسه میشود.
بذر به بخشی از گیاهان مورد توجه در کشاورزی و باغبانی گفته میشود که میتواند به تکثیر و تولید مثل آن گیاه منجر شود. در کشاورزی به هر بخش از گیاه که بتواند نسل دیگری از همان گیاه را تولید کند بذر میگویند. بذر یک رابطهٔ زنده بین والدین و نتاج بوده و عامل اصلی انتشار گیاه از یک محیط به محیط دیگر میباشد که سبب تداوم نسلها میشود. از نظر بیولوژیکی بذر تخمک رسیده و بارور است که قابلیت رشد و تبدیل به یک گیاه کامل را دارد، اما از نظر کشاورزی و زراعت بذر مفهوم وسیع تری دارد. بذر از نظر زراعت یک میوهٔ خشک و ناشکوفا است که میتواند دارای یک، دو یا چند تخمک باشد. از بذور دارای یک تخمک به بذر غلات، بذوری که دارای دو تخمک هستند به بذر هویج و طوق و بذوری که دارای چند تخمک (پلی ژرم) به بذر چغندر قند میتوان اشاره کرد. بذور از نظر خصوصیات فیزیکی مانند رنگ، شکل، اندازه و خصوصیات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی دارای تنوع بسیار زیادی هستند.
بذر تولید شده از روش جنسی تخم گیاه میباشد و از روش غیر جنسی از طرق باززایی، زمینساقه، دستک، سوخ (پیاز) و… میباشد.
از نظر گیاهشناسی، تخم، تخمک رسیدهٔ گیاه است.
اجزاء بذر[ویرایش]
یک بذر رسیده بایستی دارای چهار جزء باشد که این چهار جزء برای حیات بذر ضروری هستند. این اجزاء شامل پوستهٔ بذر (تستا)، رویان، مواد ذخیرهای و معدنی و آنزیمها و هورمونها هستند.
پوستهٔ بذر[ویرایش]
پوستهٔ بذر یا تستا پوشش محافظ بذر است که از پوششهای خارجی تخمدان تشکیل شدهاست و قسمتهای داخلی مانند رویان را در برابر عوامل محیطی محافظت مینماید. تستا نقش مهمی در فرایند آبگیری بذر طی فرایند جوانه زنی دارد.
جنین[ویرایش]
که یک گیاه رویانی یا اسپوروفیت است و شامل محور رویانی، هیپوکوتیل و یک یا دو عدد لپه است.
آنزیمها و هورمونها[ویرایش]
در حیات و جوانه زنی بذر نقش مهمی دارند. آنزیمها سبب هضم مواد ذخیرهای میشوند که این مواد برای ساخت بافتهای جدید در طی جوانه زنی بذر مورد استفاده قرار میگیرند. هورمونها نیز میتوانند سبب تحریک ساخت آنزیمها یا ایجاد حالت سکون یا استراحت در بذور خشک شوند که این پدیده برای بقاء گیاه از اهمیت ویژهای برخوردار است. میزان رطوبت و سرعت فعالیتهای متابولیکی بذر در حالت سکون حدود ۱۰ درصد یا کمتر از میزان رطوبت و فعالیتهای متابولیکی بافتهای گیاهی است.
مواد ذخیرهای[ویرایش]
تأمینکنندهٔ مواد مورد نیاز رویان تا زمان مستقل شدن و تبدیل آن به یک گیاه کامل فتوسنتزکننده است. مواد ذخیرهای بذر شامل کربوهیدراتها، لیپیدها، پروتئینها و سایر ترکیبات هستند که میزان آنها در بذور گیاهان مختلف متفاوت است. ترکیب شیمیایی بذور تحت کنترل ژنتیک و محیط میباشد.
کربوهیدراتها[ویرایش]
کربوهیدرات مادهٔ ذخیرهای اصلی در بذور بسیاری از گیاهان زراعی نظیر غلات میباشند. کربوهیدراتهای ذخیرهای شامل نشاسته، همی سلولز، لیزاب ، پنتوزانها، پکتینها، و سایر کربوهیدراتها میباشند.
جستارهای وابسته[ویرایش]
منابع[ویرایش]
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Seed». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی، بازبینیشده در ۱۷-۰۲-۲۰۲۱.
- فیزیولوژی گیاهی، دکتر افراسیاب رهنما ، انتشارات پوران پژوهش.
![]() |
در ویکیانبار پروندههایی دربارهٔ بذر موجود است. |