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¿Por qué muchos árboles frutales tienen flores de cinco pétalos?

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Melocotón, pera, manzana, cereza y muchos otros árboles frutales parecen tener flores compuestas por cinco pétalos. Suponiendo que no hay una ventaja evolutiva para confundir a los estudiantes de árboles, ¿hay una razón plausible (evolutiva o de otro tipo) por la que la morfología está tan reglamentada? ¿Están relacionados los árboles? ¿Les gustan los mismos polinizadores?

Gracias por cualquier información.


Melocotón, albaricoque, ciruela, pera, manzano, cerezo son plantas de la misma familia, las rosáceas, por lo que están estrechamente relacionadas. Comparten muchos más aspectos que los cinco pétalos. De hecho, otras plantas de esta familia, e incluso muchas otras dicotiledóneas, tienen cinco pétalos, simplemente porque comparten un ancestro común.


Es difícil encontrar respuestas a esta pregunta, que también me interesa mucho. La respuesta más satisfactoria que he encontrado se detalla en este documento http://www.ijpam.eu/contents/2012-78-3/6/6.pdf.

Del resumen: "Este artículo examina por qué muchas flores tienen cinco pétalos mediante el uso de un modelo de cinco pétalos que extrae información de la ubicación de los grupos de células en el vértice de un brote, en lugar de conceptos como la secuencia de Fibonacci o el Golden proporción a la que se ha hecho referencia en el pasado. Las conclusiones extraídas son que las flores tienen más probabilidades de tener cinco pétalos, seguidas de flores de seis pétalos, y que cuatro pétalos son inestables y casi ninguna flor puede tener siete pétalos ".

En cuanto a la teoría alternativa a la que se alude al final de este resumen, es posible que desee consultar el trabajo del matemático Michael S. Schneider (Maestría en Educación Matemática de la Universidad de Florida). Su respuesta gira en torno a esta idea en la que, al igual que lo que propuso Platón, la geometría se ve como el bloque de construcción fundamental del universo y donde los patrones geométricos (por lo tanto, los números) reciben diferentes significados basados ​​en datos de observación. En esta teoría, el número cinco se ve como la "bandera de la vida", por así decirlo. Al buscar una imagen de una hebra de ADN vista a lo largo del eje, me parece interesante que esté principalmente en series de cinco.

Dicho esto, el artículo que vinculé ciertamente contiene una respuesta más satisfactoria a su pregunta.

Espero que esto haya ayudado.


Un número asimétrico de pétalos podría ofrecer una ventaja: cuando sopla el viento hay una clara dirección de rotación. Por lo tanto, la flor gira en una sola dirección. Hay menos oscilación que podría dañar la flor.


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¿Un peral en flor de Cleveland produce frutos?

También sabes, ¿obtienes fruta de un peral en flor?

Ornamental contra muchos los perales ornamentales hacen Realmente Fruta pero, en general, producen muy poco Fruta y de un tamaño pequeño, de menos de media pulgada de ancho. fructificación perales es por su poca o nula capacidad de fructificación.

En segundo lugar, ¿qué tan rápido crece un peral en flor de Cleveland por año? los Crece el peral de Cleveland uniformemente, por lo que incluso si eliges planta filas de estos, la mayoría crecer uniformemente para alcanzar entre 30 y 40 pies de alto y 15 y 20 pies de ancho. A diferencia de muchas otras plantas ornamentales, Peras de Cleveland tener un rápido tasa de crecimiento. Espere entre 3 y 5 pies de nuevo crecimiento cada temporada.

También se preguntó si las peras de Cleveland son buenos árboles.

Considerado un pequeño árbol, creciendo de 25 a 40 pies de alto y hasta 16 pies de ancho, el Cleveland Seleccione Arbol de pera (Pyrus calleryana 'Chanticleer') funciona bien como ornamental pera en huertos familiares o en la calle. Por supuesto, como ornamental, no le proporciona ninguna fruta.

¿Cuántos años dará fruto un peral?

Peras típicamente Produce el primero frutas Tres años después de plantar, aunque no lo harán Produce una cosecha completa de cinco a siete años. Enano árboles generalmente producir fruta un poco antes que el tamaño estándar árboles, al igual que los asiáticos peras (Pyrus serotina L.).


El ciclo de vida de una angiosperma

La fase adulta, o esporofita, es la fase principal del ciclo de vida de una angiosperma (Figura 3). Como las gimnospermas, las angiospermas son heterosporosas. Por lo tanto, generan microesporas, que generarán granos de polen como los gametofitos masculinos, y megasporas, que formarán un óvulo que contiene gametofitos femeninos. Dentro de los microsporangios de las anteras, los gametofitos masculinos se dividen por meiosis para generar microesporas haploides que, a su vez, sufren mitosis y dan lugar a granos de polen. Cada grano de polen contiene dos células: una célula generadora que se dividirá en dos espermatozoides y una segunda célula que se convertirá en la célula del tubo polínico.

Conexión de arte

Figura 3. Se muestra el ciclo de vida de una angiosperma. Las anteras y carpelos son estructuras que albergan a los gametofitos reales: el grano de polen y el saco embrionario. La doble fertilización es un proceso exclusivo de las angiospermas. (crédito: modificación del trabajo de Mariana Ruiz Villareal)

Si una flor careciera de megasporangio, ¿qué tipo de gameto no se formaría? Si la flor careciera de microsporangio, ¿qué tipo de gameto no se formaría? Sin un megasporangio, no se formaría un huevo sin un microsporangio, no se formaría polen.

El óvulo, protegido dentro del ovario del carpelo, contiene el megasporangio protegido por dos capas de tegumentos y la pared del ovario. Dentro de cada megasporangio, un megasporocito sufre meiosis y genera cuatro megasporas, tres pequeñas y una grande. Solo la gran megaespora sobrevive y produce el gametofito femenino, conocido como el saco embrionario. La megaespora se divide tres veces para formar una etapa de ocho células. Cuatro de estas células migran a cada polo del saco embrionario, dos llegan al ecuador y eventualmente se fusionarán para formar un 2norte núcleo polar las tres células alejadas del huevo forman antípodas, y las dos células más cercanas al huevo se convierten en sinérgicas.

El saco embrionario maduro contiene un óvulo, dos células sinérgicas o "auxiliares", tres células antípodas y dos núcleos polares en una célula central. Cuando un grano de polen alcanza el estigma, un tubo polínico se extiende desde el grano, crece por el estilo y entra a través del micropilo: una abertura en los tegumentos del óvulo. Los dos espermatozoides se depositan en el saco embrionario.

Entonces ocurre un evento de doble fertilización. Un espermatozoide y el óvulo se combinan, formando un cigoto diploide, el futuro embrión. El otro esperma se fusiona con el 2norte núcleos polares, formando una célula triploide que se convertirá en el endospermo, que es tejido que sirve como reserva de alimento. El cigoto se convierte en un embrión con una radícula, o raíz pequeña, y uno (monocotiledónea) o dos (dicotiledóneas) órganos similares a hojas llamados cotiledones. Esta diferencia en el número de hojas embrionarias es la base de los dos grupos principales de angiospermas: las monocotiledóneas y las eudicots. Las reservas de semillas se almacenan fuera del embrión, en forma de carbohidratos complejos, lípidos o proteínas. Los cotiledones sirven como conductos para transmitir las reservas de alimentos descompuestas desde su lugar de almacenamiento dentro de la semilla hasta el embrión en desarrollo. La semilla está formada por una capa endurecida de tegumentos que forman el pelaje, el endospermo con reservas de alimento y, en el centro, el embrión bien protegido.

La mayoría de las flores son monoicas o bisexuales, lo que significa que llevan tanto estambres como carpelos, solo unas pocas especies se autopolinizan. Las flores monoicas también se conocen como flores "perfectas" porque contienen ambos tipos de órganos sexuales (Figura 2). Tanto las barreras anatómicas como ambientales promueven la polinización cruzada mediada por un agente físico (viento o agua) o un animal, como un insecto o un pájaro. La polinización cruzada aumenta la diversidad genética de una especie.


Métodos de dispersión de frutos y semillas: 4 métodos

Para una fácil dispersión por el viento, las semillas deben ser ligeras para que su flotabilidad les permita flotar en el aire a largas distancias. Las semillas especialmente adaptadas para la dispersión por el viento se caracterizan por lo siguiente:

1. Semillas muy pequeñas, secas y polvorientas como las de las orquídeas (que pesan tan poco como 0,004 mg en algunos casos — Fig. 460) son transportadas por el viento como el polen. Las semillas de Cinchona también son extremadamente pequeñas y al mismo tiempo aladas.

2. Mecanismo de paracaídas:

Ciertas semillas y algunas frutas están provistas de apéndices que actúan como paracaídas para ayudarlos a flotar en el aire.

Entre tales apéndices se pueden considerar:

(i) Pappus (Figs. 318 & amp 461) formado por la modificación del cáliz persistente en Compositae y las familias afines Dipsaceae y Valerianaceac.

Este pappus tiene una apariencia diferente en diferentes especies y, en muchos casos, es lo suficientemente grande y liviano como para mantener la fruta cypsela flotando en el aire durante mucho tiempo.

(ii) Coma (Fig. 462) es un mechón de cabello desarrollado como una corona sobre las semillas de Calotropis, Holarrhena, Alstonia (dos mechones) y la mayoría de las plantas de Apocynaceae y Asclepiadaceae.

(iii) Excrecencias peludas en la testa (Fig. 463) cubra completamente las semillas de algodón. Dicho cabello se desarrolla a partir de las paredes internas de la vaina de algodón de seda.

(iv) Peinados peludos persistentes (Fig. 464) de los aquenios de Clematis, Naravelia (Fig. 455A), Anemone, etc., ayúdelos a flotar en el aire.

(v) Globo El cáliz persistente inflado tipo de Physalis permite que toda la fruta flote en el aire durante algún tiempo. El mismo propósito lo cumplen los ovarios inflados de la vaina de Colutea arborescens (Leguminoseae) y las cápsulas de la vid globo (Cardiospermum halicacabum) y también algunas otras plantas de Sapindaceae (Fig. 465).

3. Las alas se desarrollan en frutos y semillas de diferentes tipos (Fig. 466) haciéndolas flotantes:

(i) Las semillas de Moringa oleifera, Oroxylum indicum, Lagerstroemia speciosa, Swietenia mahogoni, Cinchona, etc., están provistas de alas desarrolladas a partir de la testa.

(ii) Los frutos samaroides de Shorea robusta y algunos otros miembros de Dipterocarpaceae tienen sépalos persistentes que forman alas.

(iii) El fruto de sámara de muchas plantas como Dioscorea, Fraxinus (fresno), Acer (arce), Hiptagi, etc., tiene alas desarrolladas por el pericarpio del fruto.

4. Mecanismo del incensario:

En ciertos frutos, las semillas se descargan a través de pequeñas aberturas en los frutos. Las salidas son tan estrechas que solo unas pocas semillas pueden escapar a la vez.

Así, en Argemoru mexicana y las amapolas (Fig. 467) de Papaveraoeae, después de que las aberturas se abren mediante una dehiscencia porosa, cuando la cápsula se balancea en el aire, las diminutas semillas se dispersan a través de los poros.

Un tipo similar de dehiscencia se puede observar en las peculiares flores en forma de pelícano de Aristolochia gigas. Las semillas escapan de los folículos de Aconitum de la misma manera restringida.

El capítulo de girasol, en el que las semillas son pesadas y no están provistas de pappus, muestra un mecanismo de incensario en el escape restringido de las semillas cuando es movido por el viento.

5. Algunas malezas como Salsola kali tenuifolia, que crecen en las costas del mar, muestran un tipo bastante interesante de dispersión del viento. Cuando la planta madura, las ramas se curvan dando a la planta una forma esférica.

El tallo principal ahora se rompe y la planta cargada de frutos maduros y semillas se hace rodar como una bola millas tras millas por el fuerte viento. Las semillas se caen a lo largo de esta ruta.

Método # II. Dispersión por agua:

La dispersión por el agua es muy conveniente en los árboles frutales que crecen junto al agua. Esto es de especial importancia en plantas costeras como el coco que ha migrado miles de millas en los océanos Pacífico e Índico flotando en las olas del mar de isla en isla.

Dichos frutos deben estar provistos de una capa que sea a la vez impermeable, resistente a la sal y flotante. El mesocarpio fibroso seco y el endocarpio duro de los cocos los hacen especialmente adecuados para este tipo de dispersión.

Propiedades similares poseen los frutos de algunas otras palmas como Areca catechu y Nypa fruticans y las de Cerbera odollam de Apocynaceae (Fig. 468), Pandanus (Pandanaceae) y también de algunas leguminosas. Las corrientes del Golfo a menudo transportan semillas y frutos de una gran cantidad de especies.

Entre las plantas de agua dulce, los lirios se dispersan mientras sus tálamos esponjosos que llevan frutos flotan en el agua. Las semillas se depositan en diferentes lugares a medida que el tálamo se pudre.

Las semillas de muchas plantas acuáticas como el nenúfar, Alisma, Sagittaria, etc., son muy ligeras e impermeables para que puedan flotar fácilmente. Muchas de estas semillas están provistas de arilos esponjosos que las hacen más flotantes.

Método # III. Dispersión por animales:

Los frutos comestibles, especialmente los de colores vivos, son devorados por varios animales y, en muchos casos, sus semillas pasan por los conductos alimenticios de los animales sin ningún daño.

De esta manera, estas semillas se dispersan a través de excrementos de animales, a menudo a muchas millas de su lugar de origen y, a menudo, a lugares muy inaccesibles como copas de árboles y cornisas de edificios.

Numerosos animales herbívoros como pájaros, murciélagos, ardillas, chacales, monos, etc., son por tanto responsables de dicha dispersión. Incluso las hormigas juegan un papel en la eliminación arrastrando semillas de un lugar a otro.

Los seres humanos no juegan un papel menor en este modo de dispersión. Varias plantas económicas son distribuidas por todo el mundo por ellos. Una gran cantidad de árboles frutales, vegetales y plantas ornamentales, etc., han sido traídos a la India desde países extranjeros por la humanidad.

Se pueden encontrar ejemplos en papa, tomate, tabaco, jacinto de agua, etc. Incluso el coco es una planta exótica según nuestra mitología (creada & # 8217, es decir, probablemente introducida por Viswamitra).

A veces, los frutos y semillas están provistos de apéndices (Fig.469) o secreciones pegajosas que facilitan su dispersión mecánica por los animales:

1. Los frutos y semillas de muchas plantas están provistos de ganchos, espinas, púas o pelos rígidos (Fig. 469) de modo que si un animal los roza o roza, estos se adhieren al cuerpo o la ropa del animal.

Posteriormente, estos desaparecen de una forma u otra y, por lo tanto, se dispersan. Así, los frutos de Xanthium strumarium (cocklebur), Urena lobata, Martynia annua (garra de tigre & # 8217s), etc., están provistos de estructuras en forma de gancho que son efectivas en su dispersión.

Los frutos de pupalia están provistos de racimos de cerdas extendidas y en forma de gancho. Los frutos del pasto amoroso (Andropogon aciculatus), pasto verde (Aristida), etc., están provistos de pelos rígidos a menudo curvados hacia atrás para que se peguen fácilmente.

Los frutos de Tribulus están provistos de espinas afiladas que les permiten adherirse a las pezuñas del ganado. Los frutos de Achyranthes aspera (Fig. 264) son pegajosos con sus brácteas y periantos scarious.

2. Algunas frutas como las de Boerhaavia repens (Fig. 469E), Cleome viscosa, etc., poseen glándulas pegajosas que se adhieren a las caras y cuerpos de los animales en pastoreo y, por lo tanto, se dispersan. Muchas semillas, como las de Aegle marmelos, Plumbago, muérdago, etc., son pegajosas y, por lo tanto, se benefician.

Método # IV. Dispersión mecánica:

Todos los frutos dehiscentes esparcen las semillas cuando estallan. Esta dehiscencia va acompañada de la expresión de gran fuerza en muchos frutos por lo que las semillas se arrancan a una distancia considerable de la planta madre.

Estos frutos se llaman frutos explosivos. Ya se ha mencionado que los lomentums de un metro de Entada gigas estallan en los bosques con el sonido de las galletas. Las legumbres del alpinista Bauhinia vahlii explotan de manera similar con un fuerte ruido esparciendo las semillas a metros de distancia en todas direcciones.

Los frutos maduros de 0xalis corniculata e Impatiens balsamina (bálsamo) explotan repentinamente cuando se tocan. Las válvulas se doblan y las semillas se desprenden con fuerza (Fig. 470A). Los frutos del geranio que muestran dehiscencia septicida se dividen de manera similar en cocos que esparcen las semillas en este acto. Aquí, los estilos que unen los carpelos al carpóforo se curvan hacia arriba y hacia afuera arrojando las semillas como cabestrillos (Fig. 470B).

Las vainas maduras de Abrus (Fig. 470C), guisantes y frijoles (Fig. 434), Clitoria, etc., se retuercen repentinamente al reventar y esparcen así las semillas.

Los frutos de varias plantas pertenecientes a la familia Acanthaceae (es decir, Ruellia tube- rosa, Andrographis paniculata, Barhria prionitis) repentinamente estallan en dos válvulas expulsando las semillas (Fig. 471).

En estas vainas, las semillas están dispuestas en cuatro filas y las semillas planas en forma de lente tienen unas peculiares proyecciones en forma de capucha, llamadas jaculadores o retináculos, de sus funículos que se enderezan durante la dehiscencia de modo que las cuatro filas de semillas se expulsan transversalmente en cuatro diferentes direcciones.

Un tipo muy interesante de expulsión de semillas se observa en la cucurbita mediterránea Ecballium elaterium llamada & # 8216 pepino chorreante & # 8217 (Fig. 472). El contenido interno de la fruta permanece bajo presión y el tallo de la fruta actúa como tapón.

Cuando la fruta madura, se desprende del tallo, se libera la presión interna y parte del contenido, incluidas las semillas, se & # 8216 chorrea & # 8217 literalmente. Las semillas pueden transportarse hasta 20 pies de distancia mediante este acto de chorro.


Causas de la caída de la fruta de junio

Los árboles frutales comienzan su proceso de raleo a principios de la temporada arrojando flores sin polinizar. Esto rara vez alarma a nadie y, a menudo, pasa desapercibido, lo atribuimos al viento o al clima. Pero cuando la fruta comienza a caer, se vuelve más alarmante a menos que comprenda la biología.

Los árboles frutales dan frutos para producir semillas. Una cosecha demasiado grande agotará los recursos del árbol y dará como resultado frutos más pequeños y de menor calidad. Por lo tanto, el árbol se protege a sí mismo, a su fruto y a su semilla al ralear automáticamente el cultivo una vez que las condiciones de crecimiento son estables. Dado que las frutas inmaduras compiten por la misma comida y agua, la caída de junio asegura que solo sobrevivan las más fuertes. La fruta que contiene la menor cantidad de semillas suele ser la primera en caer.


¿Por qué muchos árboles frutales tienen flores de cinco pétalos? - biología

Laboratorio 9 - Gimnospermas y angiospermas

Cuando los musgos y las hepáticas evolucionaron por primera vez, dominaron el entorno terrestre. Pero pronto fueron desafiados por los traqueofitos más avanzados. Los helechos y los "helechos aliados" formaron los grandes bosques planetarios del Paleozoico tardío. Al final del Paleozoico, un nuevo grupo de plantas estaba desafiando el dominio de 150 millones de años de los helechos y sus aliados. los plantas con semillas protegió al esporofito embrionario de la sequedad al envolverlo en un resistente impermeable Cubierta de semilla.

La evolución del semilla es un paso tan profundo como la evolución del huevo sin cáscara en los reptiles. Así como la evolución del huevo amniótico permitió a los reptiles convertirse en los primeros vertebrados verdaderamente terrestres, romper ese vínculo final con su herencia acuática, la evolución de la semilla permitió a las plantas escapar de la limitación de crecer en ambientes muy húmedos. Estas gimnospermas pronto se convirtieron en las plantas dominantes. El mesozoico a veces se llama la era de las cícadas.

Pero su éxito duró poco. Durante el mesozoico medio a tardío, las primeras plantas con flores o angiospermas apareció. Rápidamente dominaron las gimnospermas más primitivas y son las plantas dominantes en la Tierra hoy. Estas oleadas de competencia son típicas de la historia de la vida. Los supervivientes son relegados a poblaciones dispersas en hábitats restringidos, donde viven a la sombra de sus competidores exitosos. Entre las gimnospermas, solo las coníferas son los principales competidores de las plantas con flores. Habiendo evolucionado en un clima más seco y frío, las coníferas se adaptan mejor a hábitats secos o fríos y dominan los bosques en latitudes septentrionales, en elevaciones elevadas y en suelos arenosos.

Hoy examinaremos tanto las gimnospermas como las angiospermas, y compararemos sus complejos ciclos de vida. La tendencia hacia una etapa de esporofito dominante ahora está completa. Los gametofitos de las plantas con semillas son microscópicos. El gametofito femenino consiste en un puñado de células enterradas en los tejidos del esporofito. El gametofito masculino, el grano de polen, tiene una breve etapa de vida libre mientras se transporta de una planta a otra por el viento, el agua o los animales. Al dejar de depender de espermatozoides flagelados y con sus embriones en desarrollo protegidos de la desecación, las plantas con semillas rompen el último vínculo con sus ancestros acuáticos.

Introducción a las gimnospermas

Las primeras plantas con semillas evolucionaron relativamente temprano, a finales del Devónico. Al final del Paleozoico, eran lo suficientemente competitivos como para reemplazar los musgos, las colas de caballo y los helechos batidores, y convertirse en la vegetación dominante del Mesozoico, la era de los dinosaurios. Al final del Mesozoico, ellos también serían barridos por las angiospermas recién evolucionadas, las plantas con flores. Solo hay 720 especies vivas de gimnospermas, un pálido remanente de una raza que alguna vez fue diversa y dominante.

Las gimnospermas vivas son un grupo diverso de plantas, la mayoría de las cuales tienen sus esporangios en grandes y prominentes estrobili o conos. Estos estróbilos son similares a los de los licopsidos y las colas de caballo. Los estrobili consisten en un tallo acortado con varias hojas modificadas (esporofilas) que tienen esporangios. Como todas las plantas con semillas, las gimnospermas son heterosporoso. los esporangios que generan el macho microsporas y mujer megaesporas generalmente se apoyan en conos separados. Conos masculinos (conos estaminados) son típicamente mucho más pequeños que los conos femeninos (ovular conos). Las esporofilas que portan microsporangios se denominan microsporofilas. Las esporofilas que llevan macrosporangios se denominan macrosporofilas. El ciclo de vida del pino es típico de las gimnospermas y se describe en detalle a continuación.

Reino Plantae

División Gnetophyta - Efedra, Gnetum, Welwitschia

División Cycadophyta - cícadas (Cycas revoluta)

División Ginkgophyta - Ginkgo biloba

División Coniferophyta - coníferasPinus)

  • conos estaminados
  • ovular conos
  • esporofilas
  • estrobilo
  • microsporofilas
  • macrosporofilas
  • heterosporoso
  • óvulos
  • semillas
  • megasporangio
  • célula madre megaspora
  • megaespora
  • microsporangio
  • célula madre de microesporas
  • microesporas
  • granos de polen

100 especies, 9 géneros, fr. Gramo. kyos = palma, phyton = planta) - cícadas

Las cícadas tienen hojas muy gruesas, que parecen versiones muy duras de las hojas de los helechos. Estas plantas parecidas a palmeras tienen tallos no ramificados, con una corona terminal de hojas. Estas hojas están increíblemente bien defendidas con puntas afiladas y con compuestos secundarios complejos, que incluyen potentes neurotoxinas y compuestos cancerígenos. Alcanzaron su punto máximo durante el Mesozoico, con especies que alcanzaron de 6 a 60 pies. El mesozoico a veces se llama la era de las cícadas. Una cícada gigante hoy podría alcanzar un máximo de 9 a 10 pies.

Son unisexuales o dioicas, y tienen plantas masculinas y femeninas separadas. Dioico significa dos casas, vs. monoico = una casa (bisexual, ambos sexos en uno). Solo un género de cícadas (Zamia) es originaria de América del Norte. Los Seminolas comieron las raíces almidonadas de Zamia pumila, que se encuentra en el sur de Florida. En India, Japón y Sri Lanka, la harina de sagú a menudo se elabora con tallos de cícadas (también se elabora con palmas reales, que son angiospermas).

Las cícadas se cultivan ampliamente como plantas ornamentales de paisaje. Las cícadas también enriquecen la fertilidad del suelo estéril, porque son simbióticas con las cianobacterias fijadoras de nitrógeno. Las cícadas son de crecimiento extremadamente lento y pueden vivir 1000 años o más. Son polinizados por el viento, una estrategia que requiere inmensas cantidades de polen en el aire. Algunos pueden haber sido polinizados por escarabajos atraídos por los granos de polen comestibles. Este puede ser el humilde comienzo de la compleja polinización animal desarrollada por las plantas con flores. Los sacos de polen y los óvulos nacen en esporofilas en forma de escamas en conos compactos. A diferencia de las piñas, las piñas de las cícadas suelen ser muy grandes en relación con la planta.

División Ginkgophyta - una sp., Ginkgo biloba (árbol de culantrillo)

Los árboles de ginkgo se ven comúnmente en las ciudades de hoy. Son árboles de sombra atractivos, que alcanzan los 100 pies o más, con un hermoso follaje amarillo en el otoño. Son muy resistentes a la contaminación del aire y a los insectos. Puede ver estos árboles en el campus (Richardson y Gibson Hall & # 8220loop & # 8221).

Que la única especie que quedaba no se uniera a sus hermanos en extinción se lo debemos a los antiguos chinos y japoneses, que lo cultivaron en los jardines de sus templos durante siglos. Puede que ya no sea un solo árbol salvaje viviente. Es un árbol popular para los bonsáis, porque las hojas se miniaturizan fácilmente y las ramas son fáciles de moldear. El nombre de la especie biloba proviene de los dos lóbulos distintos de sus hojas en forma de abanico, muy diferentes de las hojas en forma de tiras o agujas de otras gimnospermas. El nombre común de árbol de culantrillo proviene de la similitud de las hojas de ginkgo con las frondas del helecho de culantrillo.

Los ginkgos y las cícadas muestran una etapa de transición entre los helechos primitivos y las coníferas y plantas con flores más avanzadas. Tienen espermatozoides flagelados, pero al gametofito masculino le crece un tubo polínico, un filamento largo a través del cual los espermatozoides pueden nadar de manera segura hasta el óvulo. Los granos de polen de otras plantas con semillas crecen en tubos similares. Los megasporangios, que contienen los huevos, forman diminutos estróbilos femeninos en las puntas de las ramas especiales del árbol femenino. Los microsporangios, que producen los granos de polen, se encuentran en los estróbilos masculinos que cuelgan como pequeñas piñas del árbol macho.

La semilla que se forma en los árboles hembras está cubierta con una capa gruesa y carnosa que hace que la semilla parezca una pequeña fruta (que técnicamente no lo es). Tienen un olor increíble cuando maduran, que un texto de botánica, por lo demás pesado, describe como & # 8220 vómito de perro putrefacto & # 8221. ¡Así que tenga mucho cuidado si planta uno de estos maravillosos árboles y selecciona un árbol macho! Aunque para ser justos con el árbol hembra, su semilla es apreciada en China como fuente de medicamentos.

División Gnetophyta - (70 especies en 3 géneros), Gnetum, efedra, Welwitschia

Este extraño grupo de gimnospermas son principalmente xerófitas, plantas que se adaptan a las condiciones secas. Comparten un ancestro común cercano con las plantas con flores. Cada género tiene algunas especies que producen néctar y atraen insectos. Recientemente se descubrió que la doble fertilización, un rasgo que pensamos que era exclusivo de las plantas con flores, también ocurre en Efedra, uno de los tres géneros supervivientes de gnetofitos. Efedra, dicho sea de paso, es la fuente natural del alcaloide efedrina, que se utiliza para tratar la fiebre del heno, los dolores de cabeza sinusales y el asma. ¡Sus propiedades medicinales se conocen desde hace al menos 5.000 años!

La mayoría de los gnetofitos son plantas de tallo, como la efedra, tallos fotosintéticos ramificados sin hojas. Gnetum tiene hojas como las de las flores modernas. Pero el tercer género, Welwitschia, es una de las plantas más extrañas de la tierra. Welwitschia Realmente parece algo salido de una novela de ciencia ficción. Crece en los desiertos del suroeste de África. La mayor parte de la planta se encuentra a gran profundidad, con una raíz que se extiende hasta el nivel freático. La parte superior aparece sobre el suelo como un tallo achaparrado en forma de copa con dos hojas en forma de correa. Estas son las únicas hojas que la planta crecerá, y pueden vivir cien años o más y alcanzar varios metros, generalmente cortadas en tiras. Los estróbilos masculinos o femeninos crecen en los márgenes del tallo superior.

División Coniferophyta - (550 sp. En 50 géneros, fr. Gr. Conus = cono, ferre = soportar) - coníferas

Las coníferas son el grupo más grande y exitoso de gimnospermas vivientes. Muchos de nuestros árboles forestales familiares son coníferas, incluidos pinos, abetos, abetos, abetos, tejos, secuoyas y cipreses. Son un grupo antiguo que se remonta a 290 millones de años. Evolucionaron durante el Pérmico, hacia el final del Paleozoico, en una época en que el clima era muy fresco y seco. Sus células conductoras de agua especiales, llamadas traqueidas, les permitieron prosperar en estos climas y estas mismas adaptaciones les permiten continuar dominando en los ambientes más fríos y secos de hoy, como las latitudes del norte, las laderas de las montañas y los suelos arenosos. Debido a que son competidores superiores en tales hábitats incluso hoy en día, son la única división de gimnospermas que compite con éxito con las plantas con flores.

La mayoría de las coníferas son de hoja perenne, con notables excepciones el alerce y el ciprés calvo. Sus hojas en forma de aguja también son una adaptación para conservar el agua. Las agujas suelen formarse en pequeños haces, cada haz emerge de una base que en realidad es una rama muy truncada. Las coníferas tienen una importancia económica tremenda, como fuente de madera y de subproductos como brea, alquitrán, trementina, ámbar y otras resinas. Cada año se venden millones como árboles de Navidad.

Ciclo de vida del pino

Todas las coníferas producen estróbilos en forma de cono, tanto conos masculinos (a menudo llamados conos de polen) como conos femeninos (a menudo llamados conos de semillas u conos de ovulación). Los conos masculinos y femeninos generalmente se producen en el mismo árbol, pero no al mismo tiempo, por lo que los árboles no se fertilizan por sí mismos. Los conos femeninos son grandes y conspicuos, con gruesas escamas leñosas. Los conos de semillas pueden persistir en el árbol durante varios años después de la fertilización. Los conos masculinos son pequeños y de apariencia insignificante, y por lo general no duran mucho en el árbol. Algunas especies, como los enebros y el podocarpus localmente común (frente a Richardson), tienen semillas cubiertas con una capa carnosa y se asemejan a pequeñas bayas. (no es una fruta real; por cierto, todas las partes del podocarpus son venenosas).

Los esporangios producidos por los esporofitos se localizan en las bases de los esporofilos y se recogen en el estróbilo que llamamos piña. La célula madre de microesporas en los microsporangios produce los granos de polen haploides. Cada escama o esporofila en el cono masculino tiene dos microsporangios en su superficie inferior. Cada grano de polen consta de solo cuatro células. Cuando el grano de polen inmaduro finalmente alcanza el cono de la semilla, la célula madre megaspora en el megasporangio produce cuatro megasporas haploides. Tres de estas megaesporas degeneran y solo la cuarta germina en el gametofito femenino.

El gametofito femenino consta de dos o más arquegonias, con un solo huevo en cada una. Por lo general, todos los huevos se fertilizan. Los conos femeninos son un poco más complicados que los masculinos (no lo sabrías). Cada escama visible en el cono de semillas es realmente una rama lateral muy reducida en sí misma. Entonces, cada escala es homóloga con todo el cono masculino. El megasporangio, que se llama nucellus en las plantas con semillas, está cubierto con una capa de células protectoras llamada tegumento, que está abierta en un extremo. Esta pequeña abertura, el micropilo, marca el punto donde el tubo polínico masculino crecerá hacia el megasporangio. El megasporangio, junto con su tegumento, forma el óvulo. Las semillas se desarrollan a partir de óvulos. Cada escama en el cono de semillas tiene dos óvulos en la superficie superior de la escala, por lo que finalmente llevará dos semillas una al lado de la otra.

Los granos de polen formados en los microsporangios de los pinos tienen alas diminutas a cada lado. (¿Por qué? ¿Porque son polinizados por el viento? Quizás. pero recientemente descubrimos que les ayuda a flotar a través del micropilo hasta el huevo, como pequeñas alas de agua.). Los conos ovulados se abren para recibir polen y luego pueden cerrarse nuevamente para proteger a los embriones en desarrollo.

Cuando los granos de polen aterrizan en los conos ovulados, les crece un tubo polínico largo. Para cuando este tubo llega a la arquegonía, aproximadamente 15 meses después de la polinización, el gametofito masculino está completamente maduro. El tubo polínico entra a través del micropilo. El núcleo del esperma se divide en dos y el tubo polínico descarga dos espermatozoides. Un núcleo de esperma degenera, el otro fertiliza el óvulo. El gametofito femenino tarda unos 15 meses en madurar, y aproximadamente el mismo tiempo para que el tubo polínico del gametofito masculino lo alcance.

La semilla se desarrolla dentro del megasporangio. La semilla es la estructura que contiene la planta embrionaria y la nutrición almacenada para sostenerla. Una sección de la superficie de la escama generalmente se desprende junto con la semilla, dándole a la semilla un pequeño ala para ayudar a dispersarla más lejos del árbol.

Las semillas de coníferas son estructuras pequeñas muy complejas que contienen células de tres generaciones del árbol. Los tejidos nutritivos dentro de la semilla son en realidad las células del cuerpo haploide del gametofito femenino. La semilla también contiene el esporofito diploide en desarrollo, la pequeña conífera embrionaria. La envoltura exterior de la semilla, la cubierta de la semilla resistente y protectora, se forma a partir de las células diploides del esporofito parental. Las semillas de pino, junto con las bellotas, son la fuente más importante de alimento vegetal para la vida silvestre de América del Norte.

Examine las cícadas y las frondas de las cícadas en exhibición. ¿En qué se diferencian las hojas de las cícadas de las de las angiospermas? ¿Las hojas de cícadas están llenas de potentes neurotoxinas, carcinógenos y otras sustancias químicas tóxicas? Las cícadas están protegidas de otra manera, como sabrá si se ha topado con una de las muchas cícadas en el campus. ¿Por qué desarrollar defensas tan potentes?

Examine las hojas y semillas de ginkgo. Es posible que detecte un leve olor, un recordatorio del muy desagradable olor que producen estas semillas cuando su cubierta carnosa comienza a pudrirse. La delicada apariencia de las hojas le da al ginkgo su nombre común, el árbol de culantrillo. ¿Dónde podemos encontrar estos árboles en el campus?

Note la diferencia entre las semillas cubiertas de carne de Gingko y Podocarpus, y las semillas secas de Pinus. ¿Qué función habría cumplido esta carnosa cubierta? La respuesta a esta pregunta también puede explicar por qué las semillas de ginkgo realmente apestan.

Compare la efedra con las otras gimnospermas. Hasta hace poco, pensábamos que esta curiosa "planta de tallo" estaba estrechamente relacionada con las plantas con flores. Efedra sufre doble fertilización, un rasgo fundamental de las plantas con flores. Sin embargo, la evidencia reciente sugiere que los gnetofitos están más estrechamente relacionados con los pinos que con las angiospermas.

Examine la rama de Podocarpus. Esta planta está relacionada con el tejo. Dependiendo de la temporada, la planta puede tener una o más semillas de color púrpura cubiertas de carne, versiones más pequeñas de las semillas de ginkgo. Las semillas son muy tentadoras para los niños pequeños, pero las semillas, así como las hojas y otras partes de la planta, son tóxicas. Puede encontrar este árbol creciendo en todo el campus y en toda la ciudad.

Note la diferencia entre las hojas anchas de las angiospermas en exhibición, y compárelas con las hojas en forma de aguja de los pinos. Las agujas son una adaptación para conservar agua en ambientes fríos y secos. También son una forma excelente para especies como los pinos que dependen de la polinización del viento (¿Por qué?).

Revise las etapas del ciclo de vida del pino utilizando las diapositivas y otros materiales expuestos.

Examinar diapositivas de la célula madre megaspora. Observe la estructura del estrobilo (piña de pino hembra) y observe el megasporofilas y megasporangia.

Deberá observar varios esporangios, y posiblemente más de una diapositiva, para encontrar la célula madre megaspora. Observe que los esporangios que se asientan sobre las esporofilas están directamente expuestos al aire exterior. Gimnosperma significa "semilla desnuda".

Examinar diapositivas de el estróbilo masculino (cono de pino). Nota la microsporangia y el microsporofilas. Puede cambiar a alta potencia y observar los granos de polen en los esporangios o cambiar a la diapositiva de granos de polen. Observe las dos alas grandes (se parece a Mickey Mouse). Se suponía que estas alas ayudaban en la polinización del viento, pero la evidencia reciente sugiere que ayudan al grano de polen a flotar a través del micropilo hasta el huevo.

Examine las piñas en exhibición. The smaller male cones are only on the tree for a short time. The larger female cones may persist for years (conifer = to bear cones).

Things to Remember

Know the life cycle of the pine. Be able to identify the various stages.

Ecological, Evolutionary, and Economic Importance

Efedra is the natural source of the drug ephedrin, which is used to treat hay fever, sinus headaches, and asthma (eg. sudafed tablets).

Zamia floridana is the only cycad native to the U.S., and was used by the Seminoles as a source of food.

Conifers are used for resin, pitch, turpentine, lumber, paper, and Christmas trees.

Pine seeds are a critical source of food for wildlife.

Cycads are important for landscaping, and add nitrogen to the soil for other plants.

Cycad stems are ground for use as sago flour in India, Japan, and other eastern nations.

Ginkgos are used for bonsai, as a source of herbal medicine, and as popular urban shade trees (because of their yellow autumn foliage and their resistance to air pollution).

Why do conifers have an adaptive advantage in cool, dry environments?

Conifer seeds are very complex structures, containing cells from three generations of the tree. Can you figure out which tissues come from which generation of the conifer?

Introduction to Angiosperms

Just as Gymnosperms forced non-seed plants into the ecological background, the evolution of Angiosperms, sometime during the Cretaceous, forced gymnosperms into restricted habitats. Wherever the earth was cold or dry, gymnosperms could prevail. But in all other habitats, flowering plants rapidly became the dominant plant life.

Flowering plants are able to survive in a greater variety of habitats than gymnosperms. Flowering plants mature more quickly than gymnosperms, and produce greater numbers of seeds. The woody tissues of angiosperms are also more complex and specialized. Their seeds are enclosed in a Fruta for easy dispersal by wind, water, or animals. The leaves of angiosperms are mostly thin, extended blades, with an amazing diversity of shapes, sizes, and types.

The surface of the pollen grain has a complex three-dimensional structure. This structure is unique for each species, like a floral thumbprint. This is one of the ways that female plants can “recognize” pollen grains of the right species. It also means that pollen grains, which are abundant in the fossil record, allow us to reconstruct ancient plant communities, and these communities in turn tells us about ancient climates.

All angiosperms produce flores, reproductive structures that are formed from four whorls of modified leaves. Most flowers have showy petals to attract pollinators, bribing insects and other animals with nectar, to get them to carry the male gametophyte through the air to another flower. Animal pollination is common in angiosperms, in contrast to the mostly wind-pollinated gymnosperms.

los óvulos in angiosperms are encased in an ovary, not exposed on the sporophylls of a strobilus, as they are in gymnosperms. Angiosperm means "covered seed". The ovules develop into semillas, and the wall of the ovary forms a fruit to contain those seeds. Fruits attract animals to disperse the seeds.

Flowers consist of four whorls of modified leaves on a shortened stem: sépalos, pétalos, stamens (un antera atop a slender filament), and one or more carpelos. Imagine a broad leaf with sporangia fastened along the edges of the leaf. (Some ferns actually look like this.) Now fold that leave over along the midrib, and you've enclosed the sporangia in a protected chamber. Congratulations! You've just made a carpel.

The carpels are fused together to form a pistilo, which consists of a estigma (upper surface), a estilo (long, slender neck), and an ovario (round inner chamber at the bottom) containing one or more óvulos. The flower is analogous to the strobilus of pines and more primitive plants, except that only the inner two whorls (stamens and carpels) actually bear sporangia. The base of the flower is called the receptacle, and the tiny stalk that holds it is the pedicel. The life cycle of flowering plants is described in more detail below.

Kingdom Plantae - Angiosperms

Division Anthophyta - flowering plants (= Magnoliophyta, Angiospermophyta)

Class Monocotyledonae - monocots (Zea, Lilium)

Class Dicotyledonae - dicots (Helianthus, Tilia)

  • sépalo
  • petal
  • estambre
  • antera
  • filamento
  • trocito de fruta
  • pistilo
  • estigma
  • estilo
  • ovario
  • óvulo
  • integument
  • pollen grain
  • saco embrionario
  • micropilo
  • pollen tube
  • double fertilization
  • endosperma
  • semilla
  • seed coat
  • cotyledons (seed leaves)
  • dicot
  • monocotiledónea
  • simple fruit
  • simple dry fruit
  • simple fleshy fruit
  • compound fruit
  • multiple fruit
  • aggregate fruit
  • animal pollination
  • wind pollination

Let’s start with the male plants, which are a little less complicated. Microspores develop in microsporangia en el anthers, at the tip of the estambre. Each anther has four microsporangia. Microspores develops by meiosis from the microspore mother cell. These microspores develop into pollen grains.

Pollen grains are the male gametophytes in flowering plants. Inside the pollen grain, the microspore divides to form two cells, a tube cell and a cell that will act as the sperm. Cross walls break down between each pair of microsporangia, forming two large pollen sacs. These gradually dry out and split open to release the pollen.

Meanwhile, inside the ovary, at the base of the carpel, the ovules, are developing, attached to the wall of the ovary by a short stalk. The megasporangia is covered by an integument, protective tissues that are actually part of the parent sporophyte. The nucellus and integuments together make up the óvulo ( ----> seed).

The megaspore mother cell divides by meiosis to produce four haploid megaspores. Three of these megaspores degenerate, and the surviving fourth megaspore divides by mitosis. Each of the daughter nuclei divides again, making four nuclei, and these divide a third time, making a grand total of eight haploid nuclei. This large cell with eight nuclei is the embryo sac. This embryo sac is the female gametophyte in flowering plants.

One nucleus from each group of four migrates to the center. These are called the polar nuclei. The remaining three nuclei of each group migrates to opposite ends of the cell. Cell walls form around each group of three nuclei. The mature female gametophyte thus consists of only seven cells, three at the top, three at the bottom, and a large cell in the middle with two nuclei. One cell of the bottom three cells will act as the egg.

When the pollen grain reaches the stigma of the carpel, it germinates to form a pollen tube. This pollen tube will grow through the neck or style, all the way down to the bottom of the carpel, to a small opening called the micropyle.

The male gametophyte has two cells. One is the tube cell, the other will act as a sperm. As the pollen tube grows closer to the embryo sac, the sperm nucleus divides in two, so the mature male gametophyte has three haploid nuclei.

While the pollen tube is entering the ovule, the two polar nuclei in the female gametophyte fuse together, making one diploid nucleus. The two sperm nuclei enter the embryo sac. One sperm nucleus fuses with the egg nucleus to form a diploid zygote. The other sperm nucleus fuses with the fused polar nuclei to make a triploid cell.

This 3N cell will divide repeatedly to form the endosperm, the stored nutritive material inside the seed. This double fertilization occurs only in angiosperms and in Ephedra, the gnetophytes (though Ephedra doesn’t form endosperm).

The integuments develop into the tough outer seed coat, which will protect the developing embryo from mechanical harm or dessication. Thus the ovule, the integuments and the megasporangium they enclose, develops into the seed. The walls of the ovary then develop into the fruit. All angiosperms produce fruit, although we might not recognize many of these structures as “fruits”. (No such thing as “vegetables”, a convenient way to refer to a combination of fruits and leafy plant parts).


Seeds and Fruits

There is an incredible diversity of flower structure, not only in the number of sepals, petals, stamens, and carpels, but also in the way these modified leaves are attached with respect to the ovary. Linnaeus used these very characteristics to sort out the different related groups of flowering plants in his invention of binomial nomenclature, genus and species. All of these differences can affect the final physical appearance of the fruit. The ovary wall has three layers, each of which can develop into a different part of the fruit.

Simple fruits are fruits that develop from a single ovary. They can be either seco, like grains, nuts and legumes, or fleshy, like apples, tomatoes and cucumbers. Compound fruits develop from a group of ovaries. They can be either multiple fruits or aggregate fruits. En multiple fruits, like the pineapple, the group of ovaries come from separate flowers. Each flower makes a fruit, and these fruit fuse together. En aggregate fruits, like strawberries and blackberries, the fruit develops from a flower with many carpels. Each of these carpels develops as a separate fruitlet, that fuse together to form the compound fruit.

Seeds all bear the plant version of the belly button. They have a crescent-shaped scar called a hilum, where the ovule was attached to the wall of the ovary. Right above the hilum, if you look very carefully, you can also see a little pinprick scar that is a vestige of the micropyle.

Inside the seed, the tiny sporophyte embryo develops. When it is nearly ready to germinate, the seed contains one or two thick embryonic leaves. These seed leaves, or cotyledons, will support the tender baby plant while it establishes its roots and starts to grow its regular leaves.

Most angiosperms, like roses, marigolds, and maple trees, are members of the Class Dicotyledones, the dicotiledóneas (170,000 sp.). These flowers have seeds with two seed leaves (di - cotyledon). Some angiosperms, like lilies, onions, and corn , are in the Class Monocotyledones, the monocotiledóneas (65,000 sp.). The seeds of monocots have only one seed leaf (mono - cot..). There are several other differences between these two groups, which we summarized in the last lab (plant structure). There are seed leaves everywhere in Spring, and its impossible to tell what they will become just by looking at them.

Examine slides of Lilium mature anthers. Observe the microsporangia, with all the developing granos de polen dentro. Microspores are formed by meiosis, and these haploid cells develop into pollen grains, the male gametophyte in flowering plants. Find the anthers on the real and model flowers.

Examine slides of Lilium pollen tubes. You will see granos de polen in every stage of germination, many with a long pollen tube attached.

Examine slides of Lilium embryo sac (8 nucleate stage). On low power, you can see the overall structure of the óvulos very clearly. Try to identify the protective integuments and the tiny opening or micropilo where the pollen tube will enter. You may have to hunt through the slide to find the saco embrionario. The material has to be sliced just right to pass through the embryo sac. (That's why there are so many sections on each slide.)

The embryo sac is the female gametophyte of flowering plants. The pollen tubes grow down through the style and up into the ovary through the micropyle. One male nucleus fertilize the egg nucleus, the other fuses with two other embryo sac nuclei to form a 3N cell that develops into the stored food or endosperm. Este proceso se llama double fertilization. The ovules, each with a fertilized egg, will develop into semillas, with the integuments forming the seed coat.

Examine the fruits on display. Be able to distinguish between simple dry fruit (rice, corn, oats, peanuts), simple fleshy fruit (tomatoes, cucumbers, peppers), and the two types of compound fruit, multiple fruit (pineapples) and aggregate fruit (strawberries, blackberries, or raspberries). Try to visualize, from cross sections of these fruits, how the carpels and ovules were arranged in the flowers that made these fruits.

Examine the biomounts of dicot and monocot seeds and seedlings, and any other angiosperm seeds on display. Notice that the seeds of corn and other monocotiledóneas send up a single cotyledon o seed leaf (hence mono-cots). The seeds of beans and other dicotiledóneas send up two seed leaves (hence di-cots). These plump leaves carry the photosynthetic load while the young seedling establishes its roots, stem and first true leaves.

Things to Remember

Know the life cycle of flowering plants.

Understand the functions of flowers, seeds, and fruit.

Be able to distinguish monocots from dicots.

Economic, Ecological, and Evolutionary Importance

Most of our agricultural crops are angiosperms.

Commercial fruits and flowers are multi-billion dollar industries.

Angiosperms are the dominant planetary vegetation.

Why are angiosperms better competitors than gymnosperms in most habitats?

The evolutionary innovation of the seed is analogous to the evolution of the amniotic egg in reptiles. Both allowed a large group of organisms to become fully terrestrial. How does the seed give angiosperms an evolutionary advantage over more primitive plants?

The competitive success of angiosperms is partly due to animal pollination, which allowed angiosperms to exist as small scattered populations. The wind pollinated gymnosperms needed large contiguous populations for effective pollination. The coevolution of angiosperms and their pollinators has greatly increased the diversity of angiosperms.


Links to Explore

The Gymnosperm Database Home Page offers a wealth of information on individual species of gymnosperms, including copious links, at:


If you're interested in creating a mini-orchard in your backyard, consider some of these self-pollinating fruiting trees and shrubs. Some are best planted in warmer climates while others do well in temperate areas. While not all varieties are self-fertile, the following fruit types exhibit that trait:

  • Albaricoques
  • Higos
  • Nectarinas
  • Melocotones
  • Sour cherries
  • Peras
  • Ciruelas
  • Arándanos
  • Ciruelas

It's important to note that blueberries and pears are both self-fruitful, but cross-pollination produces higher yields and larger fruit.

About Persimmons

Persimmons are easy-to-grow fruit trees ideal for home gardens. Native to parts of Asia, they can survive a variety of soil conditions. Although they are self-fruitful, they will also cross-pollinate. Persimmon fruit from cross-pollination have seeds, but the fruit of self-fruiting trees are seedless.

The odd-shaped yellow quince fruit comes from small trees and shrubs with twisted branches. It is in the same plant family as pears, and gardeners use quince plants as a dwarfing rootstock for pears.

Persimmons are naturally sour until they fully mature, at which point they look and feel a bit like tomatoes. Fully mature persimmons are sweet and can be eaten on their own, pureed, made into jam, or otherwise enjoyed like any of the better-known fruits.


Flowers and Fruit

A fruitful shoot will usually produce one to three flower clusters (inflorescences) depending on variety. Flower clusters develop opposite the leaves typically at the third to sixth nodes from the base of the shoot, depending on the variety. If three flower clusters develop, two develop on adjacent nodes, the next node has none, and the following node has the third flower cluster. The number of flower clusters on a shoot is dependent upon the grape variety and the conditions of the previous season under which the dormant bud (that produced the primary shoot) developed. A cluster may contain several to many hundreds of individual flowers, depending on variety.


Grape buds and flowers. A compound bud with primary, secondary, and tertiary buds (L), and flowers from formation to cap fall to pre-fertilization. Illustration courtesy of Eric Stafne, Mississippi State University.

The grape flower does not have conspicuous petals, instead, the petals are fused into a green structure termed the calyptra, but commonly referred to as the cap. The cap encloses the reproductive organs and other tissues within the flower. A flower consists of a single pistil (female organ) and five stamens, each tipped with an anther (male organ). The pistil is roughly conical in shape, with the base disproportionately larger than the top, and the tip (called the stigma) slightly flared. The broad base of the pistil is the ovary, and it consists of two internal compartments, each having two ovules containing an embryo sac with a single egg. The anthers produce many yellow pollen grains, which contain the sperm. Wild grapevines, rootstocks (and a few cultivated varieties such as St. Pepin) have either pistillate (female) or staminate male flowers — that is, the entire vine is either male or female. Vines with female, pistillate flowers need nearby vines with staminate or perfect flowers to produce fruit. The majority of commercial grapevine varieties have perfect flowers, that is, both male and female components.

The period of time during which flowers are open (the calyptra has fallen) is called bloom (also flowering or anthesis), and can last from 1 to 3 weeks depending on weather conditions. Viticulturists variously refer to full bloom as the stage at which either approximately 50% or two-thirds of the caps have loosened or fallen from the flowers. Bloom typically occurs between 50 and 80 days after budburst.


Contenido

Pseudomonas citrii
Xanthomonas campestris pv. citri
Xanthomonas citri

Xanthomonas axonopodis is a rod-shaped Gram-negative bacterium with polar flagella. The bacterium has a genome length around 5 megabase pairs. A number of types of citrus canker diseases are caused by different pathovars and variants of the bacterium: [1]

  • The Asiatic type of canker (canker A), X. axonopodis pv. citri, caused by a group of strains originally found in Asia, is the most widespread and severe form of the disease.
  • Cancrosis B, caused by a group of X. axonopodis pv. aurantifolii strains originally found in South America is a disease of lemons, key lime, bitter orange, and pomelo.
  • Cancrosis C, also caused by strains within X. axonopodis pv. aurantifolii, only infects key lime and bitter orange.
  • A* strains, discovered in Oman, Saudi Arabia, Iran, and India, only infect key lime.

Plants infected with citrus canker have characteristic lesions on leaves, stems, and fruit with raised, brown, water-soaked margins, usually with a yellow halo or ring effect around the lesion. Older lesions have a corky appearance, still in many cases retaining the halo effect. The bacterium propagates in lesions in leaves, stems, and fruit. The lesions ooze bacterial cells that, when dispersed by windblown rain, can spread to other plants in the area. Infection may spread further by hurricanes. The disease can also be spread by contaminated equipment, and by transport of infected or apparently healthy plants. Due to latency of the disease, a plant may appear to be healthy, but actually be infected.

Citrus canker bacteria can enter through a plant's stomata or through wounds on leaves or other green parts. In most cases, younger leaves are considered to be the most susceptible. Also, damage caused by citrus leaf miner larvae (Phyllocnistis citrella) can be sites for infection to occur. Within a controlled laboratory setting, symptoms can appear in 14 days following inoculation into a susceptible host. In the field environment, the time for symptoms to appear and be clearly discernible from other foliar diseases varies it may be on the order of several months after infection. Lower temperatures increase the latency of the disease. Citrus canker bacteria can stay viable in old lesions and other plant surfaces for several months.

Xanthomonas axonopodis has the capability to form a biofilm for attachment on the host. The biofilm is the result of the production of extracellular polysaccharides (xanthan). The biofilm ensures the virulence and epiphytic survival of X. axonopodis pv. citri prior to the development of citrus canker. In addition, the bacteria secrete transcriptional activator-like (TAL) effectors through the type III secretion system. The effector interacts with host machinery to induce transcription for genes that regulate plant hormones such as gibberellin and auxin. [2] [3]

Xanthomonas axonopodis pv. citri overseason in an infected area which appears as a canker lesion on leaf or stem. The bacteria ooze out of the lesions when there is free moisture. During rainy weather, wind-blown rain carries the inoculum to new susceptible hosts. The bacteria infect new plants through stomata and wounds. Pruning or hedging can cut open mesophyll tissues, creating wounds through which the plant may be directly infected. The rain can also cause water congestion on the leaf surface, form columns of water through the stomata and promote infection through natural openings. Infections can form on fruit, foliage and young stem. Leaves and stems are most susceptible to infection within the first six weeks of initial growth. Infection of fruit is most likely to occur during the 90 day period after petal fall during fruit formation. [4] The varied size of lesions on citrus fruit is because of the multiple cycle of infections and can reflect different-aged lesions on the same fruit. [5] [6]

Favorable environmental conditions Edit

Wind-driven rain plays a major role in the dispersal of X. axonopodis. The bacteria are said to be readily dispersed by splashed rain and wind and the quantity of X. axonopodis declines after the first event of wind-blown rain dispersal. Apart from that, the bacteria also favor warm weather. The cases of citrus canker are more acute in areas that receive high rainfall and have high mean temperature, such as Florida. Often, cankers emerge briskly during fall, slowly during winter and most rapidly in mid to late spring. [7]

Detection Edit

The disease can be detected in groves and on fruit by the appearance of lesions. Early detection is critical in quarantine situations. Bacteria can be tested for pathogenicity by inoculating multiple citrus species with them. Additional diagnostic tests (antibody detection), fatty-acid profiling, and genetic procedures using polymerase chain reaction can be conducted to confirm diagnosis and may help to identify the particular canker strain. Clara H. Hasse determined that citrus canker was not of fungoid origin but was caused by a bacterial parasite. [8] [9] Her research published in the 1915 Journal of Agricultural Research played a major part in saving citrus crops in multiple states. [ cita necesaria ]

Susceptibility Edit

Not all species and varieties of citrus have been tested for citrus canker. Most of the common species and varieties of citrus are susceptible to it. Some species are more susceptible than others, while a few species are resistant to infection.

Susceptibilidad Variedad
Highly susceptible Grapefruit (Agrios X paradisi), Key lime (C. aurantiifolia), Kaffir lime (C. hystrix), lemon (C. limon)
Susceptible Limes (C. latifolia) including Tahiti lime, Palestine sweet lime trifoliate orange (Poncirus trifoliata) citranges/citrumelos (P. trifoliata hybrids) tangerines, tangors, tangelos (C. reticulata hybrids) sweet oranges (C. sinensis) bitter oranges (C. aurantium)
Resistente Citron (C. medica), Mandarins (C. reticulata)
Highly resistant Calamondin (X Citrofortunella), kumquat (Fortunella spp.)
Modified from: Gottwald, T.R. et al. (2002). Citrus canker: The pathogen and its impact. En línea. Plant Health Progress [10]

Quarantine measures are implemented in areas where citrus canker is not endemic or has been obliterated to prevent the introduction of X. axonopodis. On the other hand, in regions where citrus canker occurs, Integrated Pest Management (IPM) is utilized. The most notable feature of this management program is the transposition of susceptible citrus plants to field resistant citrus cultivars. Apart from using resistant cultivars in fields, there are several measures that are taken to control citrus canker from causing failed crop. The measures can be divided into three major categories: exclusion, eradication and sanitation. [5] [1]

Exclusion Edit

Citrus trees or fruits from outside of the country are inspected to ensure they are bacteria-free trees. Under the management program, the production of Xac (X. axonopodis pv. citri)-free nursery trees for exclusion of canker from orchard is also mandatory. Because the bacteria can be introduced from countries with endemic canker or canker outbreaks, strict restrictions on citrus importation are implemented in citrus-growing countries. Citrus trees will only be grown on canker-free fields at least one year after effective eradication. Planting sites are also chosen to minimize favorable environmental conditions for the spread of X. axonopodis. For example, areas with strong wind are avoided to decrease the dispersal of bacterial inoculum to the susceptible citrus trees. [5] [1]

Eradication Edit

Once citrus canker is introduced into a field, removal of the infected trees is enacted to halt further spread of the bacteria. For instance, in Florida between 2000 and 2006, all citrus trees within 1,900 feet (580 m) of infected trees were required to be eradicated. [11] In the process, the infected trees are uprooted and burned. In urban areas, the trees are cut down and chipped, then disposed of in landfills. [5] [1]

Sanitation Edit

X. axonopodis pv. citri can be transmitted by mechanical means such as humans and machinery. As a sanitation measure, the workers in citrus orchards are required to do thorough decontamination of personnel and equipment to prevent the spread of bacteria from the infected areas. Aerosol inoculum is able to cause infection in wetted foliage in the zone of bacterial dispersal. Vehicles can also become contaminated by contacting the wet foliage. Contaminated equipment and machines can be disinfected by spraying bactericide. [5] [1]

Citrus canker is thought to have originated in the area of Southeast Asia-India. It is now also present in Japan, South and Central Africa, the Middle East, Bangladesh, the Pacific Islands, some countries in South America, and Florida. Some areas of the world have eradicated citrus canker and others have ongoing eradication programs, but the disease remains endemic in most areas where it has appeared. Because of its rapid spread, high potential for damage, and impact on export sales and domestic trade, citrus canker is a significant threat to all citrus-growing regions.

Australia Edit

The citrus industry is the largest fresh-fruit exporting industry in Australia. Australia has had three outbreaks of citrus canker, all of which have been successfully eradicated. The disease was found twice during the 1900s in the Northern Territory and was eradicated each time. In 2004, an unexplained outbreak occurred in central Queensland. The state and federal governments ordered all commercial groves, all noncommercial citrus trees, and all native lime trees (C. glauca) in the vicinity of Emerald to be destroyed rather than trying to isolate infected trees. Eradication was successful, with permission to replant being granted to farmers by the biosecurity unit of the Queensland Department of Primary Industries in early 2009.

Citrus canker was detected again in April 2018 and confirmed in May 2018 in the Northern Territory and Western Australia. [12]

Brazil Edit

Citrus is an important domestic and export crop for Brazil. Citrus agriculture is the second-most important agricultural activity in the state of São Paulo, the largest sweet orange production area in the world. [13] Over 100,000 groves are in São Paulo, and the area planted with citrus is increasing. Of the estimated 2 million trees, greater than 80% are a single variety of orange, and the remainder is made up of tangerine and lemon trees. Because of the uniformity in citrus variety, the state has been adversely affected by canker, causing crop and monetary losses. In Brazil, rather than destroying entire groves to eradicate the disease, contaminated trees and trees within a 30-m radius are destroyed by 1998, over half a million trees had been destroyed.

United States Edit

Citrus canker was first found in the United States in 1910 not far from the Georgia – Florida border. Subsequently, canker was discovered in 1912 in Dade County, more than 400 mi (600 km) away. Beyond Florida, the disease was discovered in the Gulf states and reached as far north as South Carolina. It took more than 20 years to eradicate that outbreak of citrus canker, from 1913 through 1931, $2.5 million in state and private funds were spent to control it—a sum equivalent to $28 million in 2000 dollars. [14] In 26 counties, some 257,745 grove trees and 3,093,110 nursery trees were destroyed by burning. Citrus canker was detected again on the Gulf Coast of Florida in 1986 and declared eradicated in 1994.

The most recent outbreak of citrus canker was discovered in Miami-Dade County, Florida, on September 28, 1995, by Louis Willio Francillon, a Florida Department of Agriculture agronomist. Despite eradication attempts, by late 2005, the disease had been detected in many places distant from the original discovery, for example, in Orange Park, 315 miles (500 km) away. In January 2000, the Florida Department of Agriculture adopted a policy of removing all infected trees and all citrus trees within a 1900-ft radius of an infected tree in both residential areas and commercial groves. Previous to this eradication policy, the department eradicated all citrus trees within 125 ft of an infected one. The program ended in January 2006 following a statement from the USDA that eradication was not feasible. [11] [15]