Cvetna cevka je podaljšek, ki ga tvori pelodno (cvetno) zrno po tem, ko pristane na stigme (pri cvetočih rastlinah). Po tej cevki se premikajo spermijske celice (semenske celice) iz cvetnega prahu do jajčne celice, s čimer pride do oploditve in kasnejše tvorbe semen.

Kako nastane in raste cvetna cevka

Ko pelodno zrno pristane na primerni stigmi, se navlaži in vzklije. Iz pelodnega zrna izraste ena celica v dolgi, usmerjeni celici, imenovani cvetna cevka. Ta raste skozi stigmo, stilus in jajčnik do jajčeca. Pri nekaterih rastlinah, na primer pri koruzi, lahko cvetna cevka zraste tudi več kot 12 centimetrov, da doseže pestič.

Notranja zgradba in rastni mehanizem

  • Cvetna cevka ima tipično enotno celico z močno usmerjenim vrhnjim (tipnim) rastjem. Rastišče je na vrhu cevke, kjer se sproščajo sekrecijske vezikle, ki prispevajo celično steno in membrano.
  • Rast omogoča kombinacija visokega turgorja, usmerjenega prenosa veziklov in regulacije ionov (zlasti kalcija), kar ustvarja kalcijev gradient v vrhu cevke.
  • Stena cevke je bogata s polisaharidi (npr. pektini) in vsebuje območja callose (kalozna zapirala), ki pomagajo ločevati starejše dele cevke od aktivnega vrha.
  • V cevki potujeta cevkasto jedro (tube nucleus) in generativna celica oziroma dve spermijski celici; slednje se prenašajo do konice cevke in so sproščene v jajčece.

Vloga pri oploditvi in nastanku semen

Ko konica cvetne cevke doseže mikropilo in vstopi v ovojnico jajčeca, običajno počije ter sprosti dve spermijski celici. Pri večini cvetočih rastlin se zgodi dvojno oploditev: ena spermijska celica se združi z jajčno celico in tvori zarodek, druga pa se združi s centralno celico (polarnimi jedri) ter ustvari hranilno tkivo, imenovano endosperm. Endosperm je bogat z škrobom, beljakovinami in olji ter je glavni vir hrane za človeka in živali (npr. pšenica, ječmen, rž, oves, koruza).

Razlike med rastlinskimi skupinami

Tudi druge rastline imajo načine za prenos semenčic: pri nekaterih praprotnicah, osnovnih kopenskih rastlinah in nekaterih algah so semenčice gibljive z bičilci in oplodijo jajčne celice z gibljivim premikanjem v vodi. Nekatere starejše skupine semenjakov (npr. cikade in ginkgo) imajo še vedno gibljive spermijske celice, medtem ko pri večini angiospermov spermiji niso gibljivi in se prenašajo znotraj cvetne cevke.

Vpliv na razmnoževanje in kmetijstvo

Cvetna cevka je ključna za uspešno oploditev, zato so procesi, ki vplivajo na njeno rast in usmerjanje (kemotaksija, tekstura stigmatske površine, samopomilne mehanizme), pomembni tudi v selekciji in rejstvu rastlin. Nekatere rastline imajo mehanizme, ki preprečijo lastno opraševanje (samopomilnost), pri čemer se rastni proces cevke lahko ustavi ali razgradi, če prihaja od istega genotipa.

Biološke in molekularne zanimivosti

  • Rast cevke je hiter in zelo usmerjen proces ter slovi kot dober model za preučevanje tipnega rastišča celic (tipična rast).
  • Usmerjanje cevke proti jajčecu vključuje signalne molekule, izločene iz ovula (chemotropizem), ter interakcijo celične stene, citoskeleta in ionskih kanalov.
  • V laboratoriju se cvetne cevke uporabljajo za testiranje kompatibilnosti opraševanja, za študije celične polarizacije in v biotehnologiji (npr. genske preizkuse in transfer).

V povzetku: cvetna cevka je specializirana struktura, ki omogoči nemoteno dostavo semenčic do jajčeca in sproži procese, ki vodijo do nastanka zarodka in hranilnega endosperma — torej do nastanka semena in posledično do razmnoževanja ter razširjanja rastlin.