تولیدمثل نهان‌دانگان؛ تولیدمثل غیرجنسی؛ زیست‌شناسی

ویرایش بر اساس کتاب چاپ ۱۴۰۲

تولیدمثل نهان‌دانگان

نهان‌دانگان تنها گروه از گیاهان‌اند که گل تولید می‌کنند. تولید گل برای گیاهان هزینه‌بر است؛ به‌ویژه تولید گل‌هایی که رنگ‌های گوناگون، ترکیبات معطر و شهد دارند. آیا می‌دانید چرا؟ با وجود این، گیاهان گل‌دار بیشترین گیاهان روی زمین‌اند و توانسته‌اند پهنۀ وسیعی از زمین را به خود اختصاص دهند. داشتن گل چه مزایایی دارد؟ چرا گوناگونی جانورانی مانند حشره‌ها در زیستگاهی با گیاهان گل‌دار بیشتر است؟ گل چه ساختاری دارد و چه فرآیندهایی در آن انجام می‌شود؟

گفتار ۱.    تولیدمثل غیرجنسی

فرض کنید گیاهی مانند یک بوتۀ گل سرخ یا یک درخت انگور دارید و می‌خواهید آن را تکثیر کنید. آیا صبر می‌کنید تا دانه تولید کنند و دانه‌های آنها را می‌کارید، یا روش دیگری به کار می‌برید؟

تکثیر با بخش‌های رویشی

گیاهان می‌توانند به روش غیرجنسی و با استفاده از بخش‌های رویشی، یعنی ساقه، برگ و ریشه تکثیر یایند. مثلاً روی ریشۀ درخت آلبالو، جوانه‌هایی تشکیل می‌شود که از رشد آنها درخت‌های آلبالو ایجاد می‌شوند. چنین تولیدمثلی از نوع غیرجنسی، یا رویشی است. تولیدمثل غیرجنسی را چگونه توصیف می‌کنید؟

شکل ۱- تشکیل درخت‌های جدید از جوانه‌های روی ریشه.

معمولاً برای تکثیر گیاهان از بخش‌های رویشی گیاه استفاده می‌کنیم. شاید شما هم با گذاشتن قطعه‌هایی از ساقه در خاک یا آب، گیاهی را تکثیر کرده باشید. در این حالت برای تکثیر گیاه، روش قلمه زدن را به کار برده‌اید (شکل ۲-الف). به نظر شما قطعه‌ای از ساقه که گیاه جدید ایجاد می‌کند، چه چیزی باید داشته باشد؟

پیوند زدن یکی دیگر از روش‌های تکثیر رویشی است. در این روش قطعه‌ای از یک گیاه مانند جوانه یا شاخه به نام پیوندک، روی تنۀ گیاه دیگری که به آن پایه می‌گویند، پیوند زده می‌شود (شکل ۲-ب). گیاه پایه ویژگی‌هایی مانند مقاومت به بیماری‌ها، سازگار با خشکی یا شوری دارد، در حالی که گیاهی که پیوندک از آن گرفته می‌شود، مثلاً میوۀ مطلوب دارد.

در روش خوابانیدن بخشی از ساقه یا شاخه را که دارای گره است، با خاک می‌پوشانند. بعد از مدتی از محل گره، ریشه و ساقۀ برگدار ایجاد می‌شود که با جدا کردن از گیاه مادر، پایۀ جدیدی ایجاد می‌شود (شکل۲-پ).

شکل ۲- روش‌های متفاوت تکثیر رویشی در گیاهان. الف) قلمه زدن، ب) پیوند زدن، پ) خوابانیدن.

تخصص‌یافته‌ها

انواعی از ساقه‌ها در گیاهان وجود دارند که برای تولیدمثل غیرجنسی ویژه شده‌اند. زمین‌ساقه (ریزوم)، غده، پیاز و ساقۀ رونده، نمونه‌هایی از ساقه‌های ویژه شده برای تولیدمثل غیرجنسی‌اند.

زمین‌ساقه، به‌طور افقی زیر خاک رشد می‌کند و همانند ساقۀ هوایی جوانه انتهایی و جانبی دارد. این ساقه به موازات رشد افقی خود در زیر خاک، پایه‌های جدیدی در محل جوانه‌ها تولید می‌کند. زنبق از گیاهانی است که زمین‌ساقه دارد (شکل ۳-الف).

غده، ساقه‌ای زیرزمینی است که به علت ذخیرۀ مادۀ غذایی در آن متورم شده است. سیب‌زمینی چنین ساقه‌ای است. هر یک از جوانه‌های تشکیل شده در سطح غدۀ سیب‌زمینی، به یک گیاه تبدیل می‌شود (شکل ۳-ب). برای تکثیر سیب‌زمینی، آن را به قطعه‌های جوانه‌دار تقسیم می‌کنند و در خاک می‌کارند.

پیاز، ساقه زیرزمینی کوتاه و تکمه‌مانندی است که برگ‌های خوراکی به آن متصل‌اند (شکل ۳-پ). پیاز خوراکی چنین ساختاری است. نرگس و لاله نیز پیاز دارند. از هر پیاز تعدادی پیاز کوچک تشکیل می‌شود که هر کدام، یک گیاه ایجاد می‌کند.‌

ساقۀ رونده، به‌طور افقی روی خاک رشد می‌کند (شکل ۳-ت). گیاه توت‌فرنگی ساقۀ رونده دارد. گیاهان توت‌فرنگی جدیدی در محل گره‌ها، ایجاد می‌شوند.

شکل ۳- ساقه‌های تخصص‌یافته برای تولیدمثل غیرجنسی.

فنّاوری و تکثیر گیاهان

از فن کشت بافت برای تولید گیاهان با ویژگی‌های مطلوب و تولید انبوه آنها در آزمایشگاه استفاده می‌شود. در این فن، یاخته یا قطعه‌ای از بافت گیاهی در محیط کشت گذاشته می‌شود. این محیط دارای مواد مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه است. یاخته و بافت در شرایط مناسب، با تقسیم رشتمان، توده‌ای از یاخته‌های هم‌شکل را به وجود می‌آورند که کال نامیده می‌شود. کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر ژنی یکسان‌اند. همۀ مراحل کشت بافت در محیطی کاملاً سترون انجام می‌شود (شکل ۴).

شکل ۴- ایجاد گیاه از کال در کشت بافت.