식물의 수정과 발생

식물의 수정과 발생

식물의 꽃은 중요한 생식 기관입니다. 꽃을 이루는 암술과 수술은 식물의 수정과 발생에서 중요한 역할을 담당합니다. 수술에서 만들어진 꽃가루는 바람, 곤충 또는 물 등을 이용해 암술머리로 이동합니다. 꽃가루가 암술머리에 붙으면 꽃가루받이가 이루어집니다. 꽃가루받이가 이루어지면 꽃가루관 속의 정자와 밑씨에 들어 있는 1개의 난자가 만나 서로 융합하는데, 이것을 ‘수정’이라고 합니다. 

▲ 꽃의 구조(속씨식물)(출처: 에듀넷)

수정이 이루어진 후에는, 꽃가루에서 꽃가루관이 자라기 시작합니다. 암술머리를 뚫고 자라나는 꽃가루관은 밑씨를 향해 이동하고, 그 길을 따라서 두 개의 정핵이 밑씨 쪽으로 이동합니다. 밑씨에 도달한 두 개의 정핵은 각각 다른 세포와 결합합니다. 한 개의 정핵은 난자와 수정하고, 나머지 한 개의 정핵은 2개의 극핵과 수정해 배와 배젖을 이룹니다. 이렇게 한꺼번에 수정이 2번 일어난다고 하여 ‘중복 수정’이라고 하고, 중복 수정은 다른 식물에서는 볼 수 없는 속씨식물의 특징입니다. 

이렇게 정자와 난자가 만나 수정하게 되면, 곧바로 세포 분열하여 배를 만들기 시작하는데, 이 과정을 ‘배 발생’이라고 합니다. 배 발생을 하면서 앞으로 양분을 공급하고, 뿌리, 잎, 줄기가 될 여러 가지 기관들이 형성됩니다. 배와 배젖은 씨껍질에 싸여 씨가 되고, 밑씨를 둘러싸고 있던 씨방은 자라서 씨를 둘러싸는 열매가 됩니다. 

겉씨식물은 속씨식물과 같이 밑씨 안에 배낭이 만들어지고, 꽃가루 주머니 안에 꽃가루가 만들어집니다. 그러나 겉씨식물의 밑씨는 씨방에 싸여 있지 않고 겉으로 드러나 있기 때문에 수정이 꽃가루가 직접 밑씨에 들어감으로써 이루어집니다. 즉, 정자가 꽃가루관실의 액체 속을 헤엄쳐서 배낭에 도달하여 2개의 난세포와 각각 수정합니다. 그러나 수정란 중에서 발육하여 배가 되는 것은 1개뿐이고 다른 하나는 퇴화하는 과정을 이룹니다. 이처럼 겉씨식물은 속씨식물과 달리 중복 수정을 하지 않습니다.

▲ 겉씨식물의 수정과 한살이(출처: 에듀넷)

[자료출처: 에듀넷]