تُعرّف عملية تلقيح النباتات على أنها عملية نقل حبوب اللقاح من العضو الذكري في الزهرة أي السداة، إلى العضو الأنثوي وهو المبيض، ويتم ذلك لغاية تكوين جيل جديد من النبتة الأم، كما تُعد عملية إنتاج البذور إحدى الطرق التي تضمن استمرارية النبات؛ فهي تحتوي على المعلومات الوراثية لإنتاج نبات جديد،[١] كما تُعد الزهور المكان المخصص في النبتة لإنتاج البذور، وأنواع التلقيح ثلاثة هي؛ التلقيح الذاتي، والتلقيح الخلطي أو المزيج من الاثنين.[٢]


التلقيح الذاتي

تعريف التلقيح الذاتي (Autogamy)

هو عملية نقل حبوب اللقاح من العضو الذكري في الزهرة إلى العضو الأنثوي في نفس الزهرة لتنمو البويضة المخصبة بعد ذلك لتكون ثمرة ويُصبح لدينا جيل جديد لهذا النبات، كما تقوم بعض النباتات بإنتاج البذور التي تحتوي على المعلومات الوراثية لإنتاج جيل جديد من النبتة، ويُعد التلقيح الذاتي الأكثر شيوعًا بين النباتات من جنس كاسيات البذور، وخاصة النباتات التي تنمو ضمن مناخ حوض البحر الأبيض المتوسط.[٣][٤]


مزايا التلقيح الذاتي

توجد العديد من المزايا لعملية التلقيح الذاتي، ومن أهمها ما يلي:

  • لا تحتاج الزهرة في التلقيح الذاتي إلى وسائل لنقل حبوب اللقاح؛ إذ يتم التلقيح داخل الزهرة ذاتها، وبالتالي سيتم إنتاج جيل جديد دون انقطاع أو تأخير.[٣]
  • يُساعد استمرار التلقيح الذاتي في نبتة معينة على تأصيل الصفات الوراثية لنوعها وتحسينها وتطوير أزهارها.[٤]
  • يسهم هذا النوع من التلقيح في استقرار السلالات الجينية.[٥]


عيوب التلقيح الذاتي

في ما يلي ذكر لأهم عيوب التلقيح الذاتي في النباتات:

  • إن انحصار التلقيح على الجاميتات الذكرية والأُنثوية داخل الزهرة ذاتها يؤدي إلى تقاسم نفس المعلومات الجينية وتقليل التنوع الجيني، وبالتالي عدم تطور نوعية النبات الجديد.[٤]
  • تحتاج الزهرة إلى عدد قليل من حبوب اللقاح ليتم التلقيح.[٤]
  • يفشل التلقيح الذاتي في تواجد نوع من التباين في سلالات النبات، مما يحد من قدرته على التكيف مع التغيرات البيئية.[٥]


عوامل تمنع التلقيح الذاتي

إليك أهم الأسباب التي تمنع عملية التلقيح الذاتي:[٦]

  • يعد نضج حبوب اللقاح والمبيض في أوقات غير متجانسة ومختلفة سببًا في منع عملية التلقيح الذاتي.
  • تحتوي العديد من النباتات على أزهار من الذكور والإناث تقع في أجزاء مختلفة من النبات، مما يجعل التلقيح الذاتي صعبًا.


أمثلة على نباتات تلقح ذاتياً

في ما يلي بعض الأمثلة على النباتات التي يتم فيها التلقيح ذاتيًا:[٧][٨]

  • معظم النباتات المُزهرة (كاسيات البذور).
  • الطماطم.
  • الفلفل الأخضر.
  • الباذنجان.
  • الفاصوليا.
  • السبانخ.


التلقيح الخلطي

تعريف التلقيح الخلطي (Allogamy)

هو عملية انتقال حبوب اللقاح أو الأمشاج الذكرية من العضو الذكري في زهرة ما إلى العضو الأنثوي لتلقيح البويضات في زهرة أخرى عبر أنبوب حبوب اللقاح، لينمو المبيض بعد ذلك مكونًا ثمرة، ويُصبح لدينا جيل جديد لهذا النبات، كما تقوم بعض النباتات بإنتاج البذور والتي تحتوي على المعلومات الوراثية لإنتاج جيل جديد من النبتة.[٣][٩]


مزايا التلقيح الخلطي

إليك في ما يلي بعض مزايا التلقيح الخلطي:

  • إن أهم ميزة من مزايا التلقيح الخلطي هو قدرة النبات على إنتاج جيل جديد بجودة وراثية عالية.[٤]
  • إن إنتاج جيل جديد من النباتات ذو جودة عالية يُساهم بشكل كبير في زيادة قدرته على التكيف مع التغيرات البيئية ومقاومتها.[١٠]
  • تمتلك بعض النباتات الخُنثى آليات مطوّرة تضمن لها نجاح التلقيح الخلطي.[١٠]


عيوب التلقيح الخلطي

تتلخص عيوب التلقيح الخلطي في ما يلي:[٤]

  • عدم قدرة النبات على التلقيح الذاتي والحاجة إلى نواقل لحبوب اللقاح؛ مثل الرياح.
  • خسارة كميات كبيرة من حبوب اللقاح عند نقلها وتشتتها، الأمر الذي يقلل الإنتاجية.


أمثلة على التلقيح الخلطي في النبات

في ما يلي بعض النباتات التي تتكاثر عن طريق التلقيح الخلطي:[١٠][٧]

  • الصنوبريات.
  • الطحالب.
  • حشيشة الكبد.
  • الذرة.


الفرق بين التلقيح الخلطي والتلقيح الذاتي

توجد العديد من الاختلافات بين كل من التلقيح الذاتي والتلقيح الخلطي، ومن أهمها ما يلي:[٧][٦]

  • النوعية: يقتصر التلقيح الذاتي على تلقيح النبتة لذاتها، أما التلقيح الخلطي فيُعد مزيجًا من التلقيح الذاتي والتلقيح الخلطي.
  • التعديل الوراثي: لا يُنتج التلقيح الذاتي نسلًا معدلًا وراثيًا، أما التلقيح الخلطي فيُنتج ذلك.
  • شكل الزهرة: تكون الزهرة الملقحة ذاتيًا منفردة على ساق الزهرة، أما الزهور التي تُلقح عن طريق التلقيح الخلطي فهي متعددة وزاهية الألوان؛ وذلك لجذب العديد من الحشرات والطيور لمساعدتها على التلقيح.
  • جودة النبتة: يكون للجيل الجديد من النبات في التلقيح الذاتي نفس الصفات الوراثية للأبوين، أما في التلقيح الخلطي فتختلف المعلومات الوراثية للجيل الجديد قليلًا عن تلك الموجودة عند الأبوين، إذ يؤدي هذا الاختلاف إلى إنتاج جيل جديد مقاوم للأمراض ومتمسك أكثر بوجود النبتة ومقاومتها.


علاقة التطور الجيني بالتلقيح الذاتي والتلقيح الخلطي

توجد العديد من الحقائق المتعلقة بالتلقيح الذاتي والتلقيح الخلطي، ومن أهمها ما يلي:[٦]

  • تم تصميم الأنواع الحية لضمان بقاء نسلها؛ إذ إن تلك التي تفشل في التلقيح سوف تنقرض، لذلك فإن التنوع الجيني مطلوب حتى تتمكن بعض السلالات من البقاء على قيد الحياة في ظل الظروف البيئية المتغيرة أو ظروف الإجهاد.
  • يؤدي التلقيح الذاتي إلى إنتاج نباتات ذات تنوع جيني أقل، إذ يتم استخدام المادة الوراثية من نفس النبات لتكوين الأمشاج.
  • غالبية الملقحات هي عوامل حيوية مثل الحشرات وأشهرها؛ النحل، والذباب، والفراشات، بالإضافة إلى الخفافيش، والطيور، والحيوانات الأخرى، بينما يتم تلقيح الأنواع النباتية الأخرى بواسطة عوامل غير حيوية؛ مثل الرياح والمياه.
  • نظرًا لأن التلقيح المتبادل يسمح بمزيد من التنوع الجيني، فقد طورت بعض النباتات من نفسها بعدة طرق لتجنب التلقيح الذاتي، وفي بعض النباتات تنضج حبوب اللقاح والمبيض في أوقات مختلفة، وهذه الزهور تجعل التلقيح الذاتي شبه مستحيل، وبحلول الوقت الذي تنضج فيه حبوب اللقاح ويتم التخلص منه، تكون بويضة هذه الزهرة ناضجة ولا يمكن تلقيحها إلا بواسطة حبوب اللقاح من زهرة أخرى.
  • في بعض أنواع الزهور، يتم وضع الأنثرات في منتصف الطريق لأنبوب حبوب اللقاح، الأمر الذي يسمح للحشرات بالتلقيح بسهولة أثناء البحث عن الرحيق في أنبوب حبوب اللقاح، وتُعرف هذه الظاهرة أيضًا باسم الأشكال غير المتجانسة (Heterostyly).

المراجع

  1. ↑ "Plant Reproductive Biology", sciencedirect, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  2. ↑ "What is Pollination?", U.S. FOREST SERVICE, Retrieved 18/6/2021. Edited.
  3. ^ أ ب ت of pollen grains from the anthers to the stigma,are mode of self-pollination. "Q. Transfer of pollen grains from the anther to the stigma of another flower of the different plant is known as", tardigrade, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج ح Spencer C. H. Barrett (12/1/2010), "Understanding plant reproductive diversity", ncbi, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  5. ^ أ ب "Self-fertilization", britannica, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  6. ^ أ ب ت "Pollination and Fertilization", lumenlearning, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  7. ^ أ ب ت Lakna Panawala (5/2017), "Difference Between Allogamy and Xenogamy", researchgate, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  8. ↑ "SELF-POLLINATING VEGETABLES", harvesttotable, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  9. ↑ "allogamy", biologyonline, Retrieved 19/6/2021. Edited.
  10. ^ أ ب ت "Cross-fertilization", britannica, Retrieved 19/6/2021. Edited.