Масличные растения принадлежат к группе семенных цветковых растений, которые в настоящее время являются господствующими в растительном мире Земли. Важнейшей причиной этого явилось характерное для цветковых растений размножение с помощью семян, которое оказалось очень эффективным приспособлением для сохранения и распространения вида. Переходя после созревания в состояние покоя, семена способны легко переносить, не повреждаясь, неблагоприятные внешние условия (зимние холода, засуху и др.), гибельные для целых растений. Специфические физические и химические свойства семян и их покровных тканей позволяют семенам распространяться с помощью ветра, воды и различных животных на большие расстояния, сохраняя жизнеспособность. Наконец, размножение с помощью семян и относительно короткий жизненный цикл травянистых растений, к которым относится большинство масличных растений, позволяют им быстро эволюционировать, вырабатывая свойства, наиболее отвечающие внешним условиям.

Общее представление о семенах, плодах и соцветиях

Особенностью генеративного размножения цветковых растений является образование цветка - специализированного органа, приспособленного для размножения (рис. 1). Главную часть цветка составляют находящиеся в его центре пестик (или пестики) и тычинки, расположенные вокруг пестика. Пестик в нижней части расширен - это завязь. Кверху он утончается и образует столбик, верхняя часть которого называется рыльцем и служит для улавливания пыльцы.

Внутри завязи заключена семяпочка. Семяпочка состоит из нуцеллуса (ядра), окруженного однородной тканью - интегументом, из которого впоследствии образуется семенная оболочка. Процесс оплодотворения происходит после того, как пыльцевые зерна (пыльца) попадают на рыльце пестика и прорастают, образуя пыльцевые трубки. В эти трубки переходит все содержимое пыльцевого зерна. Пыльцевая трубка попадает в полость завязи, продолжая расти за счет ткани, в которую она внедряется по направлению к микропилярному отверстию в семяпочке. Из большого числа пыльцевых трубок, которые прорастают на рыльце, в зародышевый мешок может войти только несколько, чаще - одна.

Рис. 1. Строение цветка и схема развития семянки подсолнечника: а - схема продольного разреза пестика: 1 - рыльце пестика и на нем прорастающие пыльцевые зерна, 2 - столбик, 3 - стенки завязи, 4 - семяножка, 5 - семяносец, 6 - халаза, 7 - покровы семяпочки, 8 - ядро семяпочки, 9 - зародышевый мешок, 10 - пыльцевая трубка; б - строение трубчатого цветка подсолнечника: 1 - рыльце, 2 - столбик с рыльцем (пестик), 3- сросшиеся пыльники тычинок, 4- венчик, 5 - нектароносное кольцо, 6 - прицветник, 7 - чашелистики, 8 - завязь, 9 - пыльцевые зерна; в - схема развития цветка: 1 - 1-й день цветения, 2 - 2-й день, 3, 4, 5 - 3-й день (опыление), 6 - через 2 ч после опыления, 7 - через 4 ч после опыления, 8 - через 8 ч после опыления, 9 - через 24 ч после опыления, 10 - неопыленный цветок; г - схема развития семянки подсолнечника: I - конец цветения, II - незрелые плоды, III - зрелые плоды; 1 - стенки завязи, 2 и 11 - эндосперм, 3 - зародыш, 4 - семяпочки, 5 - ядро семяпочки, 6 - полость, 7 - остатки семяпочки, 8 - семядоли зародыша. 9 - остатки эндосперма, 10 и 15 - околоплодник (лузга), 12 - почечка зародыша, 13 и 18 - корешок зародыша; 14 - семенная оболочка; 16 - семядоли, 17 - почечка.

Пыльцевая трубка с двумя мужскими клетками (спермиями) проникает внутрь семяпочки через микропилярное отверстие (пыльцевход), где один спермий сливается с ядром яйцеклетки, а другой - с ядром центральной клетки зародышевого мешка. При слиянии двух первых клеток образуется зародыш, в зрелом семени представляющий готовое к росту будущее растение, двух вторых - эндосперм, запасная ткань, необходимая для развития зародыша. Происходит так называемое двойное оплодотворение, свойственное всем покрытосемянным растениям. Оплодотворенная завязь разрастается в плод, внутри которого образуется одно или несколько семян, состоящих из зародыша, эндосперма и семенной оболочки. Стенки завязи превращаются в стенки плода, называемые околоплодником.

В зародыше и эндосперме в процессе развития семян протекают сложные физиологические и биохимические изменения. Уже на ранних фазах развития зародыша идет интенсивный синтез белков, липидов, нуклеиновых кислот и аминокислот. Особенно много в зародыше ферментов и физиологически активных веществ, витаминов.

В эндосперме происходит отложение запасных веществ. Белки эндосперма чаще откладываются в виде алейроновых зерен, безазотистые вещества в эндосперме представлены в виде крахмала и липидов, однако они встречаются вместе только в начальных фазах развития семени. В масличных семенах по мере созревания крахмал исчезает и клетки эндосперма заполняются липидными отложениями. Однако эндосперм нельзя считать чисто запасной тканью. В нем обнаружены витамины, ферменты, ауксины, много белков, нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов. Имеются сведения о том, что эндосперм несет в себе определенные наследственные признаки.

В начале развития семени эндосперм физиологически более активен, чем зародыш, но спустя некоторое время зародыш становится более деятельным и своим развитием начинает подавлять эндосперм, используя его запасные вещества. Процесс поглощения эндосперма у различных растений может протекать по-разному: в одном случае он используется только частично, и тогда его можно наблюдать и у зрелых семян; в других случаях он используется почти полностью, и в этом случае зрелые семена состоят из зародыша и его покровов, а эндосперм представлен однорядной тканью. В этом случае запасные питательные вещества, необходимые зародышу в первые дни прорастания и развития, синтезируются и откладываются в запас заново внутри зародыша в его семядолях.