🌿 Що дізнаємось у цьому уроці
- Як улаштована квітка винограду і що ховає в собі крапля секрету на рильці
- З чого складається пилкове зерно і навіщо його оболонка пофарбована в жовте
- За яких умов пилок проростає: цукор, бор, кислотність, температура
- Що визначає фертильність пилку і як довго його можна зберігати
📖 Словничок
- Пилок (пилкове зерно) — чоловіча статева клітина квітки в захисній оболонці, з якої виростає пилкова трубка
- Екзина — зовнішня оболонка пилку зі спороленіну, жовта, захищає генеративну клітину від ультрафіолету
- Інтина — внутрішня пектинова оболонка пилку, крізь пору якої проростає трубка
- Рильце — верхня частина маточки, що приймає пилок і виділяє секреторну краплю
- Секреторна крапля — крапля на рильці (вода з цукром і ауксином), середовище для проростання пилку
- Пилкова трубка — виріст пилкового зерна, що доставляє спермії до зародкового мішка
- Фертильність пилку — його життєздатність і функціональна здатність запліднювати
- Хемотропізм — спрямований ріст пилкової трубки до рильця під дією хімічних речовин
Запліднення винограду вирішується на дистанції в частки міліметра — між пилковим зерном, що впало на рильце, і зародковим мішком у глибині зав’язі. Щоб пройти цей шлях, пилок мусить прорости трубкою, а рильце — створити для цього хімічно правильне середовище. Цей урок про те, з чого зроблені обидва учасники і за яких умов їхня зустріч закінчується успіхом.
Квітка зсередини: хімія й секрет рильця
Квітка винограду скромна на вигляд, але хімічно насичена. Суцвіття в період цвітіння містять 81 понад 85% води; у квітках виявлено близько 15 амінокислот, а за вмістом азоту, фосфору й калію квітки клонів різної статі помітно різняться. Частина амінокислот навіть служить хімічним «підписом» типу квітки: гістидин трапляється лише в аномальних квітках, аргінін відсутній у чоловічих, треонін характерний тільки для двостатевих.
Найважливіша для запліднення деталь — секреторна крапля. Коли зав’язь готова, на рильці розкритої квітки виступає крапля завбільшки з голівку шпильки. Переважно це вода, але вона дає реакцію на цукор — його там може бути 5 понад 10% — і містить ауксин. Крапля не просто зволожує: вона створює поживне й хімічно правильне середовище, у якому пилок може прорости. Без неї, у суху погоду, секрет висихає і трубка не розвивається зовсім.
Будова пилкового зерна
Пилок має дві оболонки. Зовнішня — екзина — складається зі спороленіну, дуже стійкого великомолекулярного терпену, і має характерне жовте забарвлення. Внутрішня — інтина — пектинова, і саме крізь пору в ній виростає трубка. На поверхні зерна три пори, але зазвичай трубку дає лише одна.
Жовтий колір екзини не випадковий. Барвні речовини (антоціани, каротиноїди й особливо антоксантини) захищають дуже чутливу генеративну клітину від ультрафіолету. Плата за це видима: після 8 понад 10 годин сонячного опромінення сила росту пилкових трубок різко падає, а забарвлення екзини змінюється від жовтогарячого до червоного — це наочна ознака «вигорілого» пилку.
Хімічний склад зрілого пилку (на суху речовину)
| Складник | Вміст |
| Вода (у сухому пилку) | 4,1 понад 5,1% |
| Зола | близько 10% |
| Білок | 18 понад 23% |
| Цукри | 2,5 понад 3,7% |
| Крохмаль | 2,6 понад 5,0% |
Крохмаль тут — не випадковий запас. Пилок багатий на нього, і починає проростати лише після того, як частину крохмалю буде перетворено на розчинні цукри. У зерні є повний набір ферментів (каталаза, сахараза, фосфатаза та інші), але з часом їхня активність падає — і це одна з причин, чому старий пилок втрачає силу.
Проростання пилку: рецепт середовища
У пробірці пилок винограду проростає лише в розчині цілком певного складу. Головний складник — цукор: найкраще працює 10 понад 15% глюкози. Другий ключ — бор: у концентрації 0,005 понад 0,01% він допомагає (бере участь у транспорті цукру), але вже понад 0,01% — заважає проростанню. Кислотність має бути в межах рН 5 понад 7,2, а солі кальцію й калію та лимонна кислота для пилку токсичні навіть у малих дозах.
Температура і проростання пилку
+25 понад +30°: оптимум
понад +35°: заважає
До +11° пилок не проростає, у межах +11 понад +15° робить це повільно й недружно, оптимум близько +25 понад +30°, а понад +35° проростання пригнічується. Чим сприятливіша температура, тим швидше і довшою виростає трубка: за +25° вона за 8 понад 10 годин може досягти 2500 понад 3000 мкм.
Що визначає силу пилку і як його зберегти
Фертильність — це і життєздатність, і функціональна здатність пилку. Вона залежить від живлення куща: особливо чутливий пилок до нестачі фосфору (вона знижує фертильність), тоді як брак азоту й калію впливає менше. Тут ховається пастка для виноградаря: підвищене навантаження куща збільшує відсоток проростання й довжину трубок, але водночас погіршує розвиток маточки й зав’язі. Тобто «сильніший пилок» і «краще запліднення» — не одне й те саме.
У природі пилок зберігає силу лише 4 понад 6 днів. Але штучно його можна берегти набагато довше, і це рятує селекцію, коли потрібні сорти цвітуть у різний час:
Скільки живе пилок за різних умов зберігання
4 понад 6 днів
2 понад 3 місяці
до року
до 4 років
Головні вороги пилку при зберіганні — висока вологість, тепло й інтенсивне світло. Тому холод і сухе повітря продовжують життя пилку в десятки разів.
⚡ Цікавий факт
На початку проростання всисна сила пилкового зерна сягає 45 атмосфер — це тиск, який жене воду й поживні речовини в зерно, щоб запустити ріст трубки. Для порівняння: така сила приблизно вп’ятеро перевищує тиск у шині легкового авто. Мікроскопічна пилинка розвиває справді потужний осмотичний «насос» — і саме він дає старт усьому подальшому шляху до зародкового мішка.
📌 Підсумок уроку
Запліднення розігрується між пилковим зерном і зародковим мішком, і кожен учасник хімічно підготовлений. Рильце виділяє секреторну краплю (вода з цукром 5 понад 10% і ауксином), а градієнт кислотності маточки, від кислого рильця до лужного мікропіле, служить розміткою для трубки. Пилкове зерно має жовту екзину зі спороленіну (захист від ультрафіолету) й пектинову інтину; воно багате на крохмаль і проростає лише після перетворення його на цукор. У пробірці потрібні 10 понад 15% глюкози, трохи бору, рН 5 понад 7,2 і температура близько +25 понад +30°. Фертильність залежить від живлення (найбільше від фосфору), а перевантаження куща підвищує силу пилку, але погіршує маточку. У природі пилок живе 4 понад 6 днів, а в холоді й сухому повітрі — до 4 років.
🤔 Подумай
- Навіщо пилку жовта оболонка, якщо вона ж робить його чутливим до тривалого сонця?
- Чому «сильніший пилок» на перевантаженому кущі не гарантує кращого врожаю?
Прочитати відповідь
Порада майже гарантовано зіпсує пилок. Головні вороги при зберіганні — саме висока температура, вологе повітря й інтенсивне світло, а сонячне підвіконня поєднує всі три. За таких умов пилок утратить фертильність за лічені дні (у природних умовах він живе лише 4 понад 6 днів), і до цвітіння материнського сорту від нього не буде користі. Правильно зробити навпаки: підсушити пилок і покласти в холод із низькою вологістю. При +1° і сухому повітрі він зберігає силу до року, тож три тижні переживе легко, а для довшого зберігання підійде −12°, де фертильність тримається до 4 років.
