Konkreetse taimesordi kirjelduses istutusmaterjali valides märgivad paljud suvised elanikud erinevaid tolmeldamis- või isetolmlemisviise. Need on mõisted, mida me kõik koolis botaanikatundides õppisime. Kuid paljud ei mäleta, mida need tähendavad. Värskendagem mälu ja meenutagem taimede tolmeldamise liike ja nende bioloogilist tähtsust. Ja samal ajal saame teada, miks mõned meie maale või aknalauale istutatud taimed ei kanna vilja.
Kõrgemate taimede generatiivorgan
Lill on modifitseeritud võrse, kus moodustuvad eosed ja sugurakud. Kõrgematel taimedel (angiospermidel) on keerulise asetusega õied, mis on kohandunud erinevate tolmlemisliikidega. Detailide poolest mitmekesine lill ühendab endas nii sugulise kui ka mittesugulise paljunemise protsessid. Lille peamised komponendid on selle paljunemisosad - isane androetsium (tolm) ja emane günoetsium (munasarja, stiili ja häbimärgistusega pisil). Lilled võivad olla biseksuaalsed (seal on nii hari kui tolmukad) jasamasoolised (seal on kas pesa või tolmukad). Lille muud osad on väga mitmekesised ja neil on spetsiifilised funktsioonid.
Tuhkmete ja põldude kohtumine
Tolmeldamine on õietolmu edasikandumine tolmukast pesa stigmasse. Ilma selleta on taimede paljunemine, puuviljade ja seemnete moodustumine võimatu. Evolutsioonilise arengu käigus on taimed välja töötanud mitmeid viise selle ülekande teostamiseks, kasutades looduse biootilisi ja abiootilisi tegureid. Ökoloogias eristatakse kahte tolmeldamise tüüpi:
- Õietolmu ülekandumine ühelt õielt teise õiele. Seda protsessi nimetatakse risttolmlemiseks või ksenogaamiaks. See viiakse läbi biootiliste (putukad, linnud, nahkhiired) ja abiootiliste (tuul, vesi) tegurite kaudu.
- Autogamy (isetolmlemine). See on õietolmu ülekandumine ühe lille häbimärgile. Autogaamia pole metsikute vormide puhul nii levinud.
Need on tolmeldamise tüübid, mis võivad mõne taime vahel vahelduda.
Isetolmlemise tingimused
Kuid isetolmlemise rakendamise kohustuslik tingimus on lille biseksuaalsus. Lillede juhuslik isetolmlemine pole haruldane. Kuid see võib tekkida ainult siis, kui õietolmu tera ja nuia on füsioloogiliselt ühilduvad. Paljudel taimedel ei idane õietolm õietolmutorusse, mis on risttolmlevate taimede puhul piirav tegur. Juhuslikule autogaamiale aitavad kaasa üsna paljud tegurid. Taimede (nt herned, oad) regulaarsel isetolmlemisel võib olla gravitatsioonimehhanism. Sel juhul õietolmlangeb gravitatsiooni mõjul häbimärgile. Muudel juhtudel toimub isetolmlemine kontaktautogaamiana – tolmuk on kontaktis pistise stigmaga. Õietolmukandjateks õie keskel võivad olla kastepiisad ja õies elutsevad väikesed putukad (tripid). Mõnel taimel toimub protsess pungas ja välistab täielikult risttolmlemise võimaluse.
Valikuline isetolmlemine
Seda tüüpi autogaamia eripäraks on ebastabiilsete tingimuste olemasolu, mis ei soosi risttolmlemist. Seda tüüpi isetolmlemist leidub teraviljades, päikesekastes ja sulgheintes. Nendes taimedes moodustuvad põua või madala temperatuuri korral ühesoolised lilled ning sooja ja niiske ilmaga - biseksuaalsed. Nende taimede risttolmlemine toimub tuule abil ja sellise tolmeldamise rasketes tingimustes on bioloogiliselt soovitatav kasutada isetolmlemist.
Evolutsiooniline väärtus
Isetolmlemisel evolutsioonilises mõttes on negatiivne tähendus. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt nõuab evolutsioon vaba ristumist, mille tagab risttolmlemine. Just see suurendab alleelide mitmekesisust (geeni ekspressiooniastet) populatsioonides. Ja isetolmlemine, vastupidi, põhjustab alleelide homosügootsust (ühtlust). Kuid teatud asjaoludel võib isetolmlemine viia uute vormide eraldamiseni, isolatsioonini ja alleelide populatsioonis fikseerimiseni, mis annavad taimele soodsaid märke. Täpselt kellsee on autogaamia ja ksenogaamia vaheldumise positiivne evolutsiooniline tähtsus.
Isetolmlevad taimed
Sellistes taimedes toimub õietolmu edasikandumine sagedamini avamata pungas (näiteks ubadel ja hernestel) või avamata lehetoru perioodil (oder). Hernest, uba, otra, nisu, kaera, tomateid, baklažaane ja paljusid teisi peetakse põllukultuuride isetolmlejateks. Miks neid loetakse? Kuna isetolmlemine ei saa olla absoluutne, on alati võimalus teiste taimede õietolmu sissetoomiseks. Isegi suletud pungad närivad mõnikord putukad ja kannavad teiste taimede õietolmu! Millised on isetolmlejate omadused? Tegemist on kindlasti kahesooliste õitega, suurte suleliste stigmade ja rohke õietolmuga taimedega. Lisaks ei ole nende lilledel eredaid kroonlehti, nektare ja meeldivat lõhna.
Isetolmlemine kannikestes
Looduses on kannikesed risttolmlevad ja autogaamsed. Meie toakannikesed on aretajate vaevarikka töö tulemus. Neil on niisugune tolmukate ja põldude struktuur, et risttolmlemine ilma inimese sekkumiseta on peaaegu võimatu. Tolmeldamine toimub isegi avamata pungas ja ainult kannatlik amatöör saab spetsiaalsete tehnikate abil eri värvi kannikest tolmeldada, et aretada uusi sorte. Aitäh entusiastidele nende lillede mitmekesisuse eest, mis meie aknalaudu kaunistavad!
Partenokarpsed kurgid
Kaasaegne aretus pakub palju sortekurgid, nii isetolmlevad (partenokarpsed) kui ka putukate poolt tolmeldavad. Need taimed on aretatud spetsiaalselt varaseks kasvatamiseks kasvuhoonetes, kus puuduvad looduslikud tolmeldajad. Seemneid ostes tuleb peatuda sordi omaduste lugemisel, sest nii isetolmlevatel kui ka risttolmlevatel sortidel on oma plussid ja miinused.
Tolmeldamine teraviljas
Kaer, rukis, nisu, hirss, oder on põllumajandusliku teravilja esindajad. Lilledel on 2 lemmat, 2 lehtkesta, kolm tolmukat ja üks pisil. Isetolmlevad nad avamata õites. Kui õis on avanenud, on risttolmlemine praktiliselt võimatu.
Isetolmlemine viljapuudel
Kuigi enamikul puuviljasortidel on õied, mis sisaldavad nii püstleid kui tolmukaid, on iseseisev viljastumine enamiku puhul välistatud. Põhjuseks tolmukate ja põldude ajaline küpsemine. Seetõttu saate kasvatada näiteks kirsside saaki, istutades läheduses mitu puud. Kuid kunstlikult aretatud sortide puhul on isetolmlemine teretulnud. Näiteks on nektariinid. Kuid ärge oodake, et kasvatate seemnest saagikat taime. Selliste hübriidvormide puhul kogevad järgnevad põlvkonnad hübriidset depressiooni – elujõulisuse ja saagikuse vähenemist.
Selektsioon ja isetolmlemine
Seda nähtust kasutatakse sordiaretuses laialdaselt. Teame, et iseviljastumine ja lähedaste organismide ristumine viib üleminekunigeenid homosügootsesse olekusse ning viib elujõulisuse ja tootlikkuse vähenemiseni ning seejärel degeneratsioonini. Selle rõhumise põhjuseks on pidev kogunevate mutatsioonide protsess, millest enamik on retsessiivsed ja ebasoodsad. Risttolmlemisega taimedes on need mutatsioonid heterosügootses olekus ega avaldu kuidagi. Isetolmlemisel suureneb nende homosügoodiks ülemineku tõenäosus kordades, kuid loodusliku eliminatsiooni tõttu nad populatsiooni ei jää. Isetolmlemist aretuses kasutatakse vahendina kindlate tunnustega puhaste (homosügootsete) liinide loomiseks. Vaatamata tootlikkuse vähenemisele ilmneb pärast hübridiseerimist sageli heteroosi nähtus - isetolmlevate sortide hübriidide tugevus. Seda nähtust nimetatakse interline-hübridisatsiooniks ja poodides võime näha just selliseid hübriidseemneid (need on tähistatud sümboliga F1). Esimeses põlvkonnas edestavad hübriidid saagikuse poolest puhtaid liine, kuid järgmistes põlvkondades kaob hübriidide tugevuse mõju.
