TEMA 12. nmulirea sexual a speciilor pomicole (2 ore)12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. 12.2. Bazele biologice ale nmulirii sexuate. 12.3. Formarea gameilor i fecundarea, apomixia, poliembrionia. 12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor.

Bibliografie selectiv BABUC, V., i a. Ghid privind producerea merelor n sistemul superintensiv de cultur. Chiinu, 2009, 188 p. BABUC, V. Producerea materialului sditor pomicol. Ch.: Universitatea Agrar de Stat din Moldova, 2002a. 219 p. BALAN, V., CIMPOIE, GH., BARBROIE, M. Pomicultura. Ch.: Milenium, 2001, 452 p. CEAUESCU, I., NEGRIL, A., .a. Pomicultura, Ed. Ceres, Bucureti, 1982, 693 p. BALAN, V.,Pomicultura n teste. Chiinu, UASM, 2007, 212 p. CIMPOIE, GH. Conducerea i tierea pomilor. Chiinu, Ed. tiina, 2000, 274 p. CIMPOIE, GH. Pomicultura special. Ed. Colograf-com, Chiinu, 2002, 336 p. DADU, C. Renovarea plantaiilor pomicol. Ed. Iulian, Chiinu, 2004, 255 p. FULGA, I. Pomicultura ntre Prut i Nistru. Ed. Prometeu, Chiinu, 2005, 455 p. GHENA, N., BRANITE, N., STNIC, F. Pomicultur general. Bucureti, Ed. Matrix Rom, 2004. GHENA, N., BRANITE, N. Cultura special a pomilor. Bucureti, Ed. Matrix Rom, 2003, 298 p. GRDINARIU, G., ISTRATE, M., DASCLU, M. Pomicultura. Iai, Editura Moldova, 2000, 439 p. PALII, A. Genetica. Ed. Museum, Chiinu, 1998, 352 p. PARNIA, P., STANCIU, N., .a. Pepiniera pomicol, nmulirea plantelor. Ed. Ceres, Bucureti, 1984, 437 p. SESTRA, R. Ameliorarea speciilor pomicole. Ed.Academic Pres, Cluj Napoca, 2004, 334 p. VOICULESCU, N., CEPOIU, N., LECA, M. Bazele ecopedologice ale nutriiei speciilor pomicole. Ed. Mintenia&Leda, Constana, 2001, 295 p. , .. . , , 1982, 165 . . . . .. , , 1983, 416 . , . . , , 1979, 267 .

12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. Reproducerea plantelor pomicole reprezint o nsuire biologic care asigur perpetuarea speciei. Succesul nmulirii se bazeaz pe cunotine privind: Creterea; Dezvoltarea; Morfologia; Fiziologia; Genetica, etc.

12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. Asigurarea cu material sditor pomicol prevede: Folosirea de material biologic autentic, valoros i cu stare fitosanitar bun; Metode de nmulire adecvate biologiei plantei, eficiente economic i cu rat mare i rapid de nmulire; Asigurarea bazei materiale, a personalului de specialitate i a cadrului legal de producere a materialului sditor pomicol.

12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. nmulirea poate avea loc pe dou ci: prin semine (generativ) i prin fragmente a unui organ vegetativ sau numai prin propagarea asexuat (vegetativ).

12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. Producerea sexuat se deosebete fundamental de cea asexuat i are la baz contopirea n procesul de fecundare a dou celule sexuale difereniate (gamei) ntr-o celul ou (zigot) capabil s dezvolte un nou organism care trece prin toate fazele de dezvoltare parcurse de prinii si. NOT: Noile plante (hibrizi) sunt genotipuri heterozigote, care nu seamn cu prinii lor.

12.1. Principii generale cu privire la biologia nmulirii. Reproducerea asexuat se realizeaz prin diviziunea celulelor somatice fr s aib loc diferenierea sau unirea gameilor. De data aceasta fluxul informaional nu mai provine prin recombinare sexuat (n+n) ci de la celule somatice ale plantei mam (2n). Ingineria genetic cu nmulirea prin celule i esuturi meristematice este rapid i economic a plantelor pomicole.

12.2. Bazele biologice ale nmulirii sexuate. nmulirea generativ (reproducerea sexuat) determin o variabilitate mare a populaiilor hibride. Plantele pomicole sunt de origine: heterozigot, ca urmare a fecundrii alogame, i foarte rar homozigot la unele soiuri autofertile de piersic, prun i cais.

1 2

3 4

5 6

A

7 8

B

Fig.. Prile constituiente la florile de mr (A) i viin 9 (B).10

1 stigmat; 2- stil; 3 anter; 4 filament; 5 petal; 6 glande nectarine; 7 sepal; 8 ovar; 9 ovule; 10 peduncul florii.

1

2

3

4

5

6

Fig.. Inflorescenele speciilor pomicole: 1 umbel la mr; 2 corimbul la pr; 3 cima bipar la cpun; 4 amentul la alun; 5 ciorchin (racem) simpl la coacz; 6 ciorchin compus la struguri.

A A B B C C 1 A 2

B

C 3

D 4

E

I

A B

F

L

M

5

J

6

7

2 3 4

7 6 5 1

5 6 7 A 7 6 5 1 2Smna la mr (A

2 3 B 1 2 4

3 4Fig. 2. 29. Structura seminei la plantele pomicole: D

C

3 4

Fig. Structura seminei la plantele pomicole. Smna de mr (A), de viin (B), de cais (C) i de zmeur (D) n seciune longitudinal i transversal: 1 endocarpul; 2 testa; 3 endosperm; 4 cotiledon; 5 epicotil; 6 hipocotil; 7 radicela.

12.2. Bazele biologice ale nmulirii sexuate. NOT: Seminele acestor din urm produc puiei aproape identici cu planta mam. Reproducerea prin smn a nucului i a alunului poate da unii puiei cu caractere asemntoare plantelormam. Ciclul individual al unei plante format din smn se mparte n dou faze distincte: faza haploid (gametofit) cuprinde ansamblul de generaii celulare haploide; faza diploid (sporofit) - cuprinde ansamblul de generaii celulare diploide.

12.2. Bazele biologice ale nmulirii sexuate. Dei pomii i arbutii fructiferi nu pot fi multiplicai prin semine, aceast metod rmne totui util pentru obinerea portaltoilor i este utilizat n ameliorarea genetic a speciilor pomicole. Reproducerea sexuat este un factor esenial n procesul evoluiei, pentru c pe aceast cale se nasc celule cu natur dubl, se mbogete continuu baza ereditar. Prin reproducerea sexuat poate crete vitalitatea, ca urmare a contradiciei care apare n celula zigot prin unirea a doi gamei diferii. Ea permite adaptarea speciei cnd se schimb condiiile de mediu.

12.2. Bazele biologice ale nmulirii sexuate. Portaltoii din semine sunt, de asemenea heterozigoi i neuniformi. mbuntirea uniformitii genetice a puieilor se realizeaz prin recoltarea fructelor de la seminceri selecionai, nmulii clonal, folosind o suprafa cu grad de homozigoie i autofertilitate ridicat.

12.3. Formarea gameilor i fecundarea, apomixia, poliembrionia. Formarea gameilor are loc n floare n urma unor procese morfologice complexe, n androceu pentru gameii masculi i n gineceu pentru gameii femeli. Practic la plantele angiosperme se produce dubla fecundare, pe de o parte are loc contopirea unuia din nuclee spermatici (care sunt haloizi) cu nucleul oosferei i se formeaz zigotul sau embrionul, iar pe de alt parte cel de al doilea nucleu spermatic cu nucleul sacului embrionar i d natere la endospermul triploid.

12.3. Formarea gameilor i fecundarea, apomixia, poliembrionia. NOT: Dup dubla fecundare ovulul transformat crete i se transform n smn. Apomixia (agamospermi) reprezint procesul prin care se asigur reproducerea i perpetuarea unui sistem biologic de nivel individual printr-un singur flux informaional.

12.3. Formarea gameilor i fecundarea, apomixia, poliembrionia. Deoarece apomixia este complex, aceasta presupune urmtoarele tipuri: Partenogeneza este fenomenul prin care dintr-o celul sexuat femel (oosfer) nefecundat sau dintr-o celul sexuat mascul (gruncior de polen) se formeaz un embrion i apoi un organism. Apogamia (dezvoltarea seminelor fr fecundaie, prin proliferarea celulei-ou.) este unicul caz cnd din semine se pot obine indivizi identici cu planta-mam. Apogamia se ntlnete mai des la speciile tropicale (Mango) i subtropicale (Avocado) i mai rar la plantele pomicole din zona temperat. Aposporia este fenomenul prin care embrionul se formeaz dintrun nucleu nefecundat al sacului embrionar, care la rndul su provine dintr-o celul vegetativ fr a fi trecut prin meioz.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Smna se dezvolt din ovulul fecundat. La mr n fiecare din 5 carpele se afl cte 2 (46) ovule, la pr cte 2, la gutui multe, la drupacee 2 ovule, din care una se dezvolt normal. Seminele sunt formate din: tegument seminal, endosperm, embrion.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Tegumentul seminal este constituit din tegument la exterior i perisperm la interior sub forma unei pielie subiri. Endospermul constituie esutul de rezerv din care se va hrni embrionul n timpul germinaiei seminei. Embrionul se compune: din 2 cotiledoane, pline cu substane nutritive, gemula (plumula) din care se nate tulpina, i radicela embrionar.

2 3 4

7 6 5 1

5 6 A 7 7 6 5 1 2Smna la mr (A 3

2 3 B 1 2 4

3 4Fig. 2. 29. Structura seminei la plantele pomicole: D

C

4 Fig. Structura seminei la plantele pomicole.

Smna de mr (A), de viin (B), de cais (C) i de zmeur (D) n seciune longitudinal i transversal: 1 endocarpul; 2 testa; 3 endosperm; 4 cotiledon; 5 epicotil; 6 hipocotil; 7 radicela.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Repausul seminal reprezint o stare de inactivitate a embrionului care se produce imediat dup momentul maturrii complete a seminelor. Repausul seminal poate fi: Repaus primar seminele nu pot germina n aceast perioad. Repaus secundar este determinat de un mecanism indus de condiiile de mediu nefavorabile.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Pentru scoaterea seminelor din repaus sunt cunoscute o serie de metode: Stratificarea, Scarificarea mecanic, Tratarea cu ap cald (55-70 grade C), Tratarea cu acid sulfuric.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Germinaia reprezint fenomenul de activitate a tuturor proceselor morfologice i fiziologice cu ajutorul crora embrionul trece de la o starea de repaus la starea de cretere activ.

Procesul de germinare are loc cnd: Smna este viabil i embrionul posed capacitate de germinare; Smna este pus n anumite condiii de mediu (ap, temperatur, oxigen i lumin, dup un regim bine precizat); Smna poate depi condiiile impuse de starea de repus.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. Procesul de germinare cuprinde trei etape distincte: 1 Activarea, 2 - Nutriia i translocarea, 3 - Creterea plantei.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. 1. Pentru activarea metabolismului este nevoie de imbibiie cu ap a seminelor uscate. Pe msur ce apa este absorbit de smn ncepe activitatea enzimatic, ce contribuie la iniierea germinaiei. 2. Se produc transformri eseniale la nivelul esuturilor endosperm, cotiledoane. 3. Are loc creterea plntuei. Partea situat sub cotiledoane poart numele de hipocotil, iar cea deasupra, epicotil.

12.4. Repausul seminal, germinaia seminelor. La plantele pomicole creterea iniial prezint dou cazuri distincte: Germinaie epigee, cnd hipocotilul se alungete i iese din sol odat cu cele dou cotiledoane (cire, prun, corcodu); Germinaie hipogee, cnd cotiledoanele rmn n pmnt i numai epicotilul se ridic deasupra solului (piersic).