Chapter-05 Morphology of Flowering Plants

The wide range in the structure of higher plants will never fail to fascinate us. Even though the angiosperms show such a large diversity in external structure or morphology, they are all characterised by presence of roots, stems, leaves, flowers and fruits.

In chapters 2 and 3, we talked about classification of plants based on morphological and other characteristics. For any successful attempt at classification and at understanding any higher plant (or for that matter any living organism) we need to know standard technical terms and standard definitions. We also need to know about the possible variations in different parts, found as adaptations of the plants to their environment, e.g., adaptions to various habitats, for protection, climbing, storage, etc.

If you pull out any weed you will see that all of them have roots, stems and leaves. They may be bearing flowers and fruits. The underground part of the flowering plant is the root system while the portion above the ground forms the shoot system (Figure 5.1).

Figure 5.1 Parts of a flowering plant

5.1 THE ROOT

In majority of the dicotyledonous plants, the direct elongation of the radicle leads to the formation of primary root which grows inside the soil. It bears lateral roots of several orders that are referred to as secondary, tertiary, etc. roots. The primary roots and its branches constitute the tap root system, as seen in the mustard plant (Figure 5.2a). In monocotyledonous plants, the primary root is short lived and is replaced by a large number of roots. These roots originate from the base of the stem and constitute the fibrous root system, as seen in the wheat plant (Figure 5.2b). In some plants, like grass, Monstera and the banyan tree, roots arise from parts of the plant other than the radicle and are called adventitious roots (Figure 5.2c). The main functions of the root system are absorption of water and minerals from the soil, providing a proper anchorage to the plant parts, storing reserve food material and synthesis of plant growth regulators.

Figure 5.2 Different types of roots : (a) Tap (b) Fibrous (c) Adventitious

5.1.1 Regions of the Root

The root is covered at the apex by a thimble-like structure called the root cap (Figure 5.3). It protects the tender apex of the root as it makes its way through the soil. A few millimetres above the root cap is the region of meristematic activity. The cells of this region are very small, thin-walled and with dense protoplasm. They divide repeatedly. The cells proximal to this region undergo rapid elongation and enlargement and are responsible for the growth of the root in length. This region is called the region of elongation. The cells of the elongation zone gradually differentiate and mature. Hence, this zone, proximal to region of elongation, is called the region of maturation. From this region some of the epidermal cells form very fine and delicate, thread-like structures called root hairs. These root hairs absorb water and minerals from the soil.

Figure 5.3 The regions of the root-tip

5.2 THE STEM

What are the features that distinguish a stem from a root? The stem is the ascending part of the axis bearing branches, leaves, flowers and fruits. It develops from the plumule of the embryo of a germinating seed. The stem bears nodes and internodes. The region of the stem where leaves are born are called nodes while internodes are the portions between two nodes. The stem bears buds, which may be terminal or axillary. Stem is generally green when young and later often become woody and dark brown.

The main function of the stem is spreading out branches bearing leaves, flowers and fruits. It conducts water, minerals and photosynthates. Some stems perform the function of storage of food, support, protection and of vegetative propagation.

5.3 THE LEAF

The leaf is a lateral, generally flattened structure borne on the stem. It develops at the node and bears a bud in its axil. The axillary bud later develops into a branch. Leaves originate from shoot apical meristems and are arranged in an acropetal order. They are the most important vegetative organs for photosynthesis. A typical leaf consists of three main parts: leaf base, petiole and lamina (Figure 5.7 a). The leaf is attached to the stem by the leaf base and may bear two lateral small leaf like structures called stipules. In monocotyledons, the leaf base expands into a sheath covering the stem partially or wholly. In some leguminous plants the leafbase may become swollen, which is called the pulvinus. The petiole help hold the blade to light. Long thin flexible petioles allow leaf blades to flutter in wind, thereby cooling the leaf and bringing fresh air to leaf surface. The lamina or the leaf blade is the green expanded part of the leaf with veins and veinlets. There is, usually, a middle prominent vein, which is known as the midrib. Veins provide rigidity to the leaf blade and act as channels of transport for water, minerals and food materials. The shape, margin, apex, surface and extent of incision of lamina varies in different leaves.

Figure 5.4 Structure of a leaf :(a) Parts of a leaf (b) Reticulate venation (c) Parallel venation

5.3.1 Venation

The arrangement of veins and the veinlets in the lamina of leaf is termed as venation. When the veinlets form a network, the venation is termed as reticulate (Figure 5.7 b). When the veins run parallel to each other within a lamina, the venation is termed as parallel (Figure 5.7 c). Leaves of dicotyledonous plants generally possess reticulate venation, while parallel venation is the characteristic of most monocotyledons.

5.3.2 Types of Leaves

A leaf is said to be simple, when its lamina is entire or when incised, the incisions do not touch the midrib. When the incisions of the lamina reach up to the midrib breaking it into a number of leaflets, the leaf is called compound. A bud is present in the axil of petiole in both simple and compound leaves, but not in the axil of leaflets of the compound leaf.

The compound leaves may be of two types (Figure 5.8). In a pinnately compound leaf a number of leaflets are present on a common axis, the rachis, which represents the midrib of the leaf as in neem.

In palmately compound leaves, the leaflets are attached at a common point, i.e., at the tip of petiole, as in silk cotton.

Figure 5.5 Compound leaves : (a) pinnately compound leaf (b) palmately compound leaf

5.3.3 Phyllotaxy

Phyllotaxy is the pattern of arrangement of leaves on the stem or branch. This is usually of three types - alternate, opposite and whorled (Figure 5.9). In alternate type of phyllotaxy, a single leaf arises at each node in alternate manner, as in china rose, mustard and sun flower plants. In opposite type, a pair of leaves arise at each node and lie opposite to each other as in Calotropis and guava plants. If more than two leaves arise at a node and form a whorl, it is called whorled, as in Alstonia.

Figure 5.6 Different types of phyllotaxy : (a) Alternate (b) Opposite (c) Whorled

5.4 THE INFLORESCENCE

A flower is a modified shoot wherein the shoot apical meristem changes to floral meristem. Internodes do not elongate and the axis gets condensed. The apex produces different kinds of floral appendages laterally at successive nodes instead of leaves. When a shoot tip transforms into a flower, it is always solitary. The arrangement of flowers on the floral axis is termed as inflorescence. Depending on whether the apex gets developed into a flower or continues to grow, two major types of inflorescences are defined - racemose and cymose. In racemose type of inflorescences the main axis continues to grow, the flowers are borne laterally in an acropetal succession (Figure 5.11). In cymose type of inflorescence the main axis terminates in a flower, hence is limited in growth.The flowers are borne in a basipetal order (Figure 5.12).

Figure 5.7 Racemose inflorescenc

5.5 THE FLOWER

The flower is the reproductive unit in the angiosperms. It is meant for sexual reproduction. A typical flower has four different kinds of whorls arranged successively on the swollen end of the stalk or pedicel, called thalamus or receptacle. These are calyx, corolla, androecium and gynoecium. Calyx and corolla are accessory organs, while androecium and gynoecium are reproductive organs. In some flowers like lily, the calyx and corolla are not distinct and are termed as perianth. When a flower has both androecium and gynoecium, it is bisexual. A flower having either only stamens or only carpels is unisexual.

Figure 5.8 Cymose inflorescence

In symmetry, the flower may be actinomorphic (radial symmetry) or zygomorphic (bilateral symmetry). When a flower can be divided into two equal radial halves in any radial plane passing through the centre, it is said to be actinomorphic, e.g., mustard, datura, chilli. When it can be divided into two similar halves only in one particular vertical plane, it is zygomorphic, e.g., pea, gulmohur, bean, Cassia. A flower is asymmetric (irregular) if it cannot be divided into two similar halves by any vertical plane passing through the centre, as in canna.

A flower may be trimerous, tetramerous or pentamerous when the floral appendages are in multiple of 3, 4 or 5, respectively. Flowers with bracts -reduced leaf found at the base of the pedicel - are called bracteate and those without bracts, ebracteate.

Figure 5.9 Position of floral parts on thalamus : (a) Hypogynous (b) and (c) Perigynous (d) Epigynous

Based on the position of calyx, corolla and androecium in respect of the ovary on thalamus, the flowers are described as hypogynous, perigynous and epigynous (Figure 5.13). In the hypogynous flower the gynoecium occupies the highest position while the other parts are situated below it. The ovary in such flowers is said to be superior, e.g., mustard, china rose and brinjal. If gynoecium is situated in the centre and other parts of the flower are located on the rim of the thalamus almost at the same level, it is called perigynous. The ovary here is said to be half inferior, e.g., plum, rose, peach. In epigynous flowers, the margin of thalamus grows upward enclosing the ovary completely and getting fused with it, the other parts of flower arise above the ovary. Hence, the ovary is said to be inferior as in flowers of guava and cucumber, and the ray florets of sunflower.

5.5.1 Parts of a Flower

Each flower normally has four floral whorls, viz., calyx, corolla, androecium and gynoecium (Figure 5.14).

Figure 5.10 Parts of a flower

5.5.1.1 Calyx

The calyx is the outermost whorl of the flower and the members are called sepals. Generally, sepals are green, leaf like and protect the flower in the bud stage. The calyx may be gamosepalous (sepals united) or polysepalous (sepals free).

5.5.1.2 Corolla

Corolla is composed of petals. Petals are usually brightly coloured to attract insects for pollination. Like calyx, corolla may also be gamopetalous (petals united) or polypetalous (petals free). The shape and colour of corolla vary greatly in plants. Corolla may be tubular, bellshaped, funnel-shaped or wheel-shaped.

Figure 5.11 Types of aestivation in corolla : (a) Valvate (b) Twisted (c) Imbricate (d) Vexillary

Aestivation: The mode of arrangement of sepals or petals in floral bud with respect to the other members of the same whorl is known as aestivation. The main types of aestivation are valvate, twisted, imbricate and vexillary (Figure 5.15). When sepals or petals in a whorl just touch one another at the margin, without overlapping, as in Calotropis, it is said to be valvate. If one margin of the appendage overlaps that of the next one and so on as in china rose, lady’s finger and cotton, it is called twisted. If the margins of sepals or petals overlap one another but not in any particular direction as in Cassia and gulmohur, the aestivation is called imbricate. In pea and bean flowers, there are five petals, the largest (standard) overlaps the two lateral petals (wings) which in turn overlap the two smallest anterior petals (keel); this type of aestivation is known as vexillary or papilionaceous.

5.5.1.3 Androecium

Androecium is composed of stamens. Each stamen which represents the male reproductive organ consists of a stalk or a filament and an anther. Each anther is usually bilobed and each lobe has two chambers, the pollen-sacs. The pollen grains are produced in pollen-sacs. A sterile stamen is called staminode.

Stamens of flower may be united with other members such as petals or among themselves. When stamens are attached to the petals, they are epipetalous as in brinjal, or epiphyllous when attached to the perianth as in the flowers of lily. The stamens in a flower may either remain free (polyandrous) or may be united in varying degrees. The stamens may be united into one bunch or one bundle (monoadelphous) as in china rose, or two bundles (diadelphous) as in pea, or into more than two bundles (polyadelphous) as in citrus. There may be a variation in the length of filaments within a flower, as in Salvia and mustard.

5.5.1.4 Gynoecium

Gynoecium is the female reproductive part of the flower and is made up of one or more carpels. A carpel consists of three parts namely stigma, style and ovary. Ovary is the enlarged basal part, on which lies the elongated tube, the style. The style connects the ovary to the stigma. The stigma is usually at the tip of the style and is the receptive surface for pollen grains. Each ovary bears one or more ovules attached to a flattened, cushion-like placenta. When more than one carpel is present, they may be free (as in lotus and rose) and are called apocarpous. They are termed syncarpous when carpels are fused, as in mustard and tomato. After fertilisation, the ovules develop into seeds and the ovary matures into a fruit.

Placentation: The arrangement of ovules within the ovary is known as placentation. The placentation are of different types namely, marginal, axile, parietal, basal, central and free central (Figure 5.16). In marginal placentation the placenta forms a ridge along the ventral suture of the ovary and the ovules are borne on this ridge forming two rows, as in pea. When the placenta is axial and the (e) ovules are attached to it in a multilocular ovary, the placentaion is said to be axile, as in china rose, tomato and lemon. In parietal Figure 5.16 Types of placentation, the ovules develop on the inner wall of the ovary or placentation : (a) Marginal on peripheral part. Ovary is one-chambered but it becomes two(b) Axile chambered due to the formation of the false septum, e.g., mustard (c) Parietal and Argemone. When the ovules are borne on central axis and (d) Free central (e) Basal septa are absent, as in Dianthus and Primrose the placentation is called free central. In basal placentation, the placenta develops at the base of ovary and a single ovule is attached to it, as in sunflower, marigold.

Figure 5.12 Types of placentation : (a) Marginal(b) Axile (c) Parietal (d) Free central(e) Basal

5.6 THE FRUIT

The fruit is a characteristic feature of the flowering plants. It is a mature or ripened ovary, developed after fertilisation. If a fruit is formed without fertilisation of the ovary, it is called a parthenocarpic fruit.

Generally, the fruit consists of a wall or pericarp and seeds. The pericarp may be dry or fleshy. When pericarp is thick and fleshy, it is differentiated into the outer epicarp, the middle mesocarp and the inner endocarp.

In mango and coconut, the fruit is known as a drupe (Figure 5.17). They develop from monocarpellary superior ovaries and are one seeded. In mango the pericarp is well differentiated into an outer thin epicarp, a middle fleshy edible mesocarp and an inner stony hard endocarp. In coconut which is also a drupe, the mesocarp is fibrous.

Figure 5.13 Parts of a fruit : (a) Mango (b) Coconut

5.7 THE SEED

The ovules after fertilisation, develop into seeds. A seed is made up of a seed coat and an embryo. The embryo is made up of a radicle, an embryonal axis and one (as in wheat, maize) or two cotyledons (as in gram and pea).

5.7.1 Structure of a Dicotyledonous Seed

The outermost covering of a seed is the seed coat. The seed coat has two layers, the outer testa and the inner tegmen. The hilum is a scar on the seed coat through which the developing seeds were attached to the fruit. Above the hilum is a small pore called the micropyle. Within the seed coat is the embryo, consisting of an embryonal axis and two cotyledons. The cotyledons are often fleshy and full of reserve food materials. At the two ends of the embryonal axis are present the radicle and the plumule (Figure 5.18). In some seeds such as castor the endosperm formed as a result of double fertilisation, is a food storing tissue and called endospermic seeds. In plants such as bean, gram and pea, the endosperm is not present in mature seeds and such seeds are called nonendospermous.

Figure 5.14 Structure of dicotyledonous seed

5.7.2 Structure of Monocotyledonous Seed

Generally, monocotyledonous seeds are endospermic but some as in orchids are non-endospermic. In the seeds of cereals such as maize the seed coat is membranous and generally fused with the fruit wall. The endosperm is bulky and stores food. The outer covering of endosperm separates the embryo by a proteinous layer called aleurone layer. The embryo is small and situated in a groove at one end of the endosperm. It consists of one large and shield shaped cotyledon known as scutellum and a short axis with a plumule and a radicle. The plumule and radicle are enclosed in sheaths which are called coleoptile and coleorhiza respectively (Figure 5.19).

Figure 5.15 Structure of a monocotyledonous seed

5.8 SEMI-TECHNICAL DESCRIPTION FLOWERING PLANT

Various morphological features are used to describe a flowering plant. The description has to be brief, in a simple and scientific language and presented in a proper sequence. The plant is described beginning with its habit, vegetative characters - roots, stem and leaves and then floral characters inflorescence and flower parts. After describing various parts of plant, a floral diagram and a floral formula are presented. The floral formula is represented by some symbols. In the floral formula, Br stands for bracteate K stands for calyx , C for corolla, P for perianth, A for androecium and G for Gynoecium, G for superior ovary and G for inferior ovary, for male, for female, for bisexual plants, ⊕ for actinomorphic and for zygomorphic nature of flower. Fusion is indicated by enclosing the figure within bracket and adhesion by a line drawn above the symbols of the floral parts. A floral diagram provides information about the number of parts of a flower, their arrangement and the relation they have with one another (Figure 5.20). The position of the mother axis with respect to the flower is represented by a dot on the top of the floral diagram. Calyx, corolla, androecium and gynoecium are drawn in successive whorls, calyx being the outermost and the gynoecium being in the centre. Floral formula also shows cohesion and adhesion within parts of whorls and between whorls. The floral diagram and floral formula in Figure 5.20 represents the mustard plant (Family: Brassicaceae).

Figure 5.16 Floral diagram with floral formula

5.9 Solanaceae

It is a large family, commonly called as the ‘potato family’. It is widely distributed in tropics, subtropics and even temperate zones (Figure 5.17).

Figure 5.17 Solanum nigrum (makoi) plant : (a) Flowering twig (b) Flower (c) L.S. of flower (d) Stamens (e) Carpel (f) Floral diagram

Vegetative Characters Plants mostly herbs, shrubs and rarely small trees

Stem: herbaceous rarely woody, aerial; erect, cylindrical, branched, solid or hollow, hairy or glabrous, underground stem in potato (Solanum tuberosum)

Leaves: alternate, simple, rarely pinnately compound, exstipulate; venation reticulate

Floral Characters

Inflorescence : Solitary, axillary or cymose as in Solanum

Flower: bisexual, actinomorphic

Calyx: sepals five, united, persistent, valvate aestivation

Corolla: petals five, united; valvate aestivation

Androecium: stamens five, epipetalous

Gynoecium: bicarpellary obligately placed, syncarpous; ovary superior, bilocular, placenta swollen with many ovules, axile

Fruits: berry or capsule Seeds: many, endospermous

Floral Formula:

Economic Importance Many plants belonging to this family are source of food (tomato, brinjal, potato), spice (chilli); medicine (belladonna, ashwagandha); fumigatory (tobacco); ornamentals (petunia).

Summary

Flowering plants exhibit enormous variation in shape, size, structure, mode of nutrition, life span, habit and habitat. They have well developed root and shoot systems. Root system is either tap root or fibrous. Generally, dicotyledonous plants have tap roots while monocotyledonous plants have fibrous roots. The roots in some plants get modified for storage of food, mechanical support and respiration. The shoot system is differentiated into stem, leaves, flowers and fruits. The morphological features of stems like the presence of nodes and internodes, multicellular hair and positively phototropic nature help to differentiate the stems from roots. Stems also get modified to perform diverse functions such as storage of food, vegetative propagation and protection under different conditions. Leaf is a lateral outgrowth of stem developed exogeneously at the node. These are green in colour to perform the function of photosynthesis. Leaves exhibit marked variations in their shape, size, margin, apex and extent of incisions of leaf blade (lamina). Like other parts of plants, the leaves also get modified into other structures such as tendrils, spines for climbing and protection respectively.

The flower is a modified shoot, meant for sexual reproduction. The flowers are arranged in different types of inflorescences. They exhibit enormous variation in structure, symmetry, position of ovary in relation to other parts, arrangement of petals, sepals, ovules etc. After fertilisation, the ovary is modified into fruits and ovules into seeds. Seeds either may be monocotyledonous or dicotyledonous. They vary in shape, size and period of viability. The floral characteristics form the basis of classification and identification of flowering plants. This can be illustrated through semi-technical descriptions of families. Hence, a flowering plant is described in a definite sequence by using scientific terms. The floral features are represented in the summarised form as floral diagrams and floral formula.

Exercises

1. How is a pinnately compound leaf different from a palmately compound leaf?

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Answer

Pinnately compound leaf Palmately compound leaf
The leaflets are attached to the common axis, called
rachis.
The leaflets are attached at a common point
on the leaf stalk.
Examples include neem and Cassia fistula( also called
golden shower plant)
Examples include silk cotton (Bombax )
and Cannabis.

2. Explain with suitable examples the different types of phyllotaxy.

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Answer

Phyllotaxy refers to the pattern or arrangement of leaves on the stem or branch of a plant. It is of three types, alternate, opposite, and whorled phyllotaxy.

In alternate phyllotaxy, a single leaf arises from the node of a branch. This type of phyllotaxy is observed in the sunflower, mustard, and peepal. Plants with opposite phyllotaxy have two leaves arising from the node in opposite directions. It is found in guava and jamun plants. Plants with whorled phyllotaxy have three or more leaves arising from the node. It is found in Alstonia.

3. Define the following terms:

(a) aestivation

(b) placentation

(c) actinomorphic

(d) zygomorphic

(e) superior ovary

(f) perigynous flower

(g) epipetalous stamen

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(a) Aestivation

The term ‘aestivation’ refers to the mode in which sepals or petals are arranged in a floral bud with respect to other floral members. There are four types of aestivation in plants i.e., valvate, twisted, imbricate, and vexillary.

(b) Placentation

The term ‘placentation’ refers to the arrangement of ovules within the ovary of a flower. It is primarily of five types, namely marginal, basal, parietal, axile, and free central.

(c) Actinomorphic

Actinomorphic flowers can be divided into two radial halves by any radial plane passing through its centre. Examples of these flowers include chilly and mustard.

(d)Zygomorphic

Zygomorphic flowers are those flowers which can be divided into two similar halves by a single vertical plane.

Examples of these flowers include pea and beans.

(e) Superior ovary

Superior ovary flowers are those flowers in which the gynoecium is present at the highest position, while other floral parts are arranged below it. A flower with this arrangement is described as hypogynous. Examples include brinjal and mustard.

(f) Perigynous flower

In perigynous flowers, the gynoecium is present in the centre and the rest of the floral parts are arranged at the rim of the thalamus at the same level. Examples include plum and rose.

(g) Epipetalous Stamen

Epipetalous stamens are stamens attached to the petals. They are found in brinjal.

4. Differentiate between

(a) Racemose and cymose inflorescence

(b) Fibrous root and adventitious root

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(a) Racemose and cymose inflorescence

Racemose inflorescence Cymose inflorescence
Younger flowers are present at the tip while older flowers are arranged at the base of this inflorescence. Such an arrangement is called acropetal succession. Younger flowers are present at the base of the inflorescence, while older flowers are present at the top. Such an arrangement is called basipetal succession.
The main axis in racemose inflorescence continues to grow and produce flowers laterally The main axis in cymose inflorescence has limited growth, which later terminates into a flower.

(b) Fibrous root and adventitious root

Fibrous root Adventitious root
In monocots, the primary root which develops from the radicle of the seed is short-lived and is replaced by a large number of roots arising from the base of the stem. These roots arise from any part of the plant other than the radicle of seeds.
It is found in wheat and other cereals. It is found in banyan, Monstera, and other plants.

5. Draw the labelled diagram of the following: (i) gram seed (ii) V.S. of maize seed

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(i)

Structure of Gram seed

(ii)

6. Take one flower each of the families Fabaceae and Solanaceae and write its semi-technical description. Also draw their floral diagram after studying them.

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Answer

(1) Family Fabaceae/Papilionaceae (pea plant)

Fabaceae/Papilionaceae is a sub-family of the Leguminoseae family.

Vegetative features:

Habit: Pinnately compound, alternately arranged with leaf tendrils with the pulvinus present at the leaf base along folacious stipules.

Root: Tap root system with root nodules.

Floral features:

Inflorescence: Racemose, generally axial than terminal

Flower: Zygomorphic and bisexual flowers are found

Calyx: It contains five sepals which are gamosepalous while aestivation is imbricate.

Corolla: It contains five petals (polypetalous) with vexillary aestivation.

Androecium: It consists of ten anthers that are diadelphous with dithecous anthers.

Gynoecium: Monocarpellary superior ovary which is unilocular with marginal placentation.

Fruit: Legume pod with non-endospermic seeds

Floral formula: $\%$ O $K_{(5)} C_{1+2+(2)} A_{(9)+1} G_1$

Economic importance: Peas are used as vegetables for making various culinary preparations.

Floral diagram of family Papilionaceae

(2) Flowers of Solanum nigrum

Family Solanaceae

Vegetative features:

Habit: Erect, herbaceous plant

Leaves: Simple, exstipulate leaves with reticulate venation

Stem: Erect stem with numerous branches.

Floral features:

Inflorescence: Solitary and axillary

Flowers: Actinomorphic, bisexual flowers

Calyx: Calyx is composed of five sepals that are united and persistent. Aestivation is valvate.

Corolla: Corolla consists of five united petals with valvate aestivation.

Androecium: It consists of five epipetalous stamens.

Gynoecium: It consists of bicarpellary syncarpous superior ovary with axile placentation.

Fruits: Berry

Seeds: Numerous, endospermous

Floral formula:

Economic importance: Used for medicinal purposes.

Floral diagram of family Solanaceae

7. Describe the various types of placentations found in flowering plants.

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Placentation refers to the arrangement of ovules inside the ovary. It is of five basic types.

(A) Marginal placentation

The ovary in which the placenta forms a ridge along the ventral suture of the ovary and the ovules develop on two separate rows is known to have marginal placentation. This type of placentation is found in peas.

(B) Parietal placentation

When the ovules develop on the inner walls of the ovary, the ovary is said to have parietal placentation.

(C) Axile placentation

In axile placentation, the placenta is axial and ovules are attached to it. Examples include China rose, lemon, and tomato.

(D) Basal placentation

The ovary in which the placenta develops from its base and a single ovule is found attached to the base is said to have basal placentation. It is found in marigold and sunflower.

(E) Free central placentation

In free central placentation, the ovules develop on the central axis while the septa are absent. This type of placentation is found in Dianthus and primrose.

8. What is a flower? Describe the parts of a typical angiosperm flower.

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A flower can be defined as the reproductive unit of any flowering plant (angiosperms). Flowers carry out sexual reproduction in angiosperms. A typical flower is a modified stem with a condensed axis. A flower has four different parts i.e., the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. Androecium and gynoecium represent the male and female reproductive organs of a flower (respectively). Bisexual flowers are those which contain both androecium and gynoecium, while unisexual flowers contain either gynoecium or androecium. The corolla and the calyx are generally distinct, but may sometimes be fused (called perianth). A flower that contains all four floral parts is called a complete flower.

Parts of flowers

(A) The calyx forms the outermost whorl of a flower, which contains sepals. They are green, leaf-like structures that cover and protect the flowers during the bud stage. When the sepals of a flower are free, they are called polysepalous, while fused sepals of a flower are called gamosepalous.

(B) The corolla of a flower is a layer that lies inside the calyx. It contains beautifully coloured petals, which help in attracting insects for pollination. When the petals are free, they are called polypetalous, while fused petals are called gamopetalous.

(C) The androecium or the stamen is the male reproductive part of a flower. It consists of two parts, the filament and the bilobed anther. The bilobed anther is the site for meiosis and the generation of pollen grains.

(D) Gynoecium represents the female reproductive part of a flower. It consists of an ovary. The ovary is connected by a long tube (called style) to the stigma. The ovary bears numerous ovules attached to the placenta.

9. Define the term inflorescence. Explain the basis for the different types inflorescence in flowering plants.

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Inflorescence is the manner in which the flowers are arranged on the flowering axis. During the flowering season, the vegetative apex of the stem gets converted into a floral meristem. Based on whether the floral axis continues to grow or end in a flower, inflorescence is classified into racemose and cymose. In racemose inflorescence, the floral axis continues to grow and produces flowers laterally. On the other hand, in cymose inflorescence, the main axis terminates into a flower. Hence, it is limited in growth.

10. Describe the arrangement of floral members in relation to their insertion on thalamus.

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Answer

Based on the position of the calyx, corolla, and androecium (with respect to the ovary on the thalamus), the flowers are described as hypognous, perigynous, and epigynous.

In hypogynous flowers, the ovary occupies the highest position on the thalamus while other floral parts are situated below it. In such flowers, the ovary is superior e.g., China rose, mustard etc.

In perigynous flowers, the ovary is situated at the centre and other floral parts are arranged on the rim of the thalamus. The ovary here is said to be half inferior e.g., plum, rose, peach

In epigynous flowers, the thalamus grows around the ovary fusing with its wall. The other floral parts are present above the ovary. Hence, the ovary is said to be inferior e.g., flowers of guava and cucumber.

यद्यपि एंजियोस्पर्म की आकारिकी अथवा बाह्य संरचना में बहुत विविधता पाई जाती है फिर भी इन उच्च पादपों का विशाल समूह हमें अपनी ओर आकर्षित करता है। इन उच्च पादपों में मूल, स्तंभ, पत्तियाँ, पुष्प तथा फलों की उपस्थिति इसका मुख्य अभिलक्षण है।

अध्याय 2 तथा 3 में हमने पौधों के वर्गीकरण के विषय में अध्ययन किया है जो आकारिकी तथा अन्य अभिलक्षणों पर आधारित थे। वर्गीकरण तथा उच्च पादपों को भली-भांति समझने के लिए (अथवा सभी जीवों के लिए) हमें संबंधित मानक वैज्ञानिक शब्दावली तथा मानक परिभाषाओं के ज्ञान की आवश्यकता होती है। हमें विभिन्न पादपों की विविधता, जो पौधों में पर्यावरण के अनुकूलन का परिणाम है जैसे विभिन्न आवासों के प्रति अनुकूलन, संरक्षण, चढ़ना तथा संचयन, आदि के विषय में भी ज्ञान प्राप्त करने की आवश्यकता होती है।

यदि आप किसी खरपतवार को उखाड़ें तो आप देखेंगे कि उन सभी में मूल, तना तथा पत्तियाँ होती हैं। उनमें फूल तथा फल भी लगे हो सकते हैं। पुष्पी पादप का भूमिगत भाग मूल तंत्र जबकि ऊपरी भाग प्ररोह तंत्र होता है (चित्र 5.1)।

चित्र 5.1 पुष्पी पादप के भाग

5.1 मूल

अधिकांश द्विबीजपत्री पादपों में मूलांकुर के लंबे होने से प्राथमिक मूल बनती है जो मिट्टी में उगती है। इसमें पार्श्वयी मूल होती हैं जिन्हें द्वितीयक तथा तृतीयक मूल कहते हैं। प्राथमिक मूल तथा इसकी शाखाएँ मिलकर मूसला मूलतंत्र बनाती हैं। इसका उदाहरण सरसों का पौधा है (चित्र 5.2 अ)। एकबीजपत्री पौधों में प्राथमिक मूल अल्पायु होती है और इसके स्थान पर अनेक मूल निकल जाती हैं। ये मूल तने के आधार से निकलती हैं। इन्हें झकड़ा मूलतंत्र कहते हैं। इसका उदाहरण गेहूँ का पौधा है (चित्र 5.2 ब)। कुछ पौधों जैसे घास तथा बरगद में मूल मूलांकुर की बजाय पौधे के अन्य भाग से निकलती हैं। इन्हें अपस्थानिक मूल कहते हैं (चित्र 5.2 स)। मूल तंत्र का प्रमुख कार्य मिट्टी से पानी तथा खनिज लवण का अवशोषण, पौधे को मिट्टी में जकड़ कर रखना, खाद्य पदार्थों का संचय करना तथा पादप नियमकों का संश्लेषण करना है।

चित्र 5.2 विभिन्न प्रकार की जड़ें (अ) मूसला मूल (ब) तंतुक मूल (स) अपस्थानिक मूल

5.1.1 मूल के क्षेत्र

मूल का शीर्ष अंगुलित्त जैसे मूल गोप से ढका रहता है (चित्र 5.3)। यह कोमल शीर्ष की तब रक्षा करता है जब मूल मिट्टी में अपना रास्ता बना रही होती है। मूल गोप से कुछ मिलीमीटर ऊपर मेरिस्टेमी क्रियाओं का क्षेत्र होता है। इस क्षेत्र की कोशिकाएँ बहुत छोटी, पतली भित्ति वाली होती हैं तथा उनमें सघन प्रोटोप्लाज्म होता है। उनमें बार-बार विभाजन होता है। इस क्षेत्र में समीपस्थ स्थित कोशिकाएं शीघ्रता से लंबाई में बढ़ती हैं और मूल को लंबाई में बढ़ाती हैं। इस क्षेत्र को दीर्घीकरण क्षेत्र कहते हैं। दीर्घीकरण क्षेत्र की कोशिकाओं में विविधता तथा परिपक्वता आती है। इसलिए दीर्घीकरण के समीप स्थित क्षेत्र को परिपक्व क्षेत्र कहते हैं। इस क्षेत्र से बहुत पतली तथा कोमल धागे की तरह की संरचनाएँ निकलती हैं जिन्हें मूलरोम कहते हैं। ये मूल रोम मिट्टी से पानी तथा खनिज लवणों का अवशोषण करते हैं।

चित्र 5.3 मूल शीर्ष के क्षेत्र

5.2 तना

ऐसे कौन से अभिलक्षण हैं जो तने तथा मूल में विभेद स्थापित करते हैं? तना अक्ष का ऊपरी भाग है जिस पर शाखाएँ, पत्तियाँ, फूल तथा फल होते हैं। यह अंकुरित बीज के भ्रूण के प्रांकुर से विकसित होता है। तने पर गाँठ तथा पोरियाँ होती हैं। तने के उस क्षेत्र को जहां पर पत्तियाँ निकलती है गांठ कहते हैं। ये गांठें अंतस्थ अथवा कक्षीय हो सकती हैं। जब तना शैशव अवस्था में होता है, तब वह प्राय: हरा होता है और बाद में वह काष्ठीय तथा गहरा भूरा हो जाता है।

तने का प्रमुख कार्य शाखाओं को फैलाना, पत्ती, फूल तथा फल को संभाले रखना है। यह पानी, खनिज लवण तथा प्रकाश संश्लेषी पदार्थों का संवहन करता है। कुछ तने भोजन संग्रह करने, सहारा तथा सुरक्षा देने और कायिक प्रवर्धन करने के भी कार्य संपन्न करते हैं।

5.3 पत्ती

पत्ती पार्श्वीय, चपटी संरचना होती है जो तने पर लगी रहती है। यह गाँठ पर होती है और इसके कक्ष में कली होती है। कक्षीय कली बाद में शाखा में विकसित हो जाती हैं। पत्तियाँ प्ररोह के शीर्षस्थ मेरिस्टेम से निकलती हैं। ये पत्तियाँ अग्राभिसारी रूप में लगी रहती हैं। ये पौधों के बहुत ही महत्त्वपूर्ण कायिक अंग हैं, क्योंकि ये भोजन का निर्माण करती हैं। एक प्ररूपी पत्ती के तीन भाग होते हैं- पर्णधार, पर्णवृंत तथा स्तरिका (चित्र 5.4 अ)। पत्ती पर्णाधार की सहायता से तने से जुड़ी रहती है और इसके आधार पर दो पार्श्व छोटी पत्तियाँ निकल सकती हैं जिन्हें अनुपर्ण कहते हैं। एकबीजपत्री में पर्णधार चादर की तरह फैलकर तने को पूरा अथवा आंशिक रूप से ढक लेता है। कुछ लेग्यूमी तथा कुछ अन्य पौधों में पर्णाधार फूल जाता है। ऐसे पर्णाधार को पर्णवृंततल्प (पल्वाइनस) कहते हैं। पर्णवृंत पत्ती को इस तरह सजाता है जिससे कि इसे अधिकतम सूर्य का प्रकाश मिल सके। लंबा पतला, लचीला पर्णवृंत स्तरिका को हवा में हिलाता रहता है ताकि ताजी हवा पत्ती को मिलती रहे। स्तरिका पत्ती का हरा तथा फैला हुआ भाग है जिसमें शिराएं तथा शिरिकाएँ होती हैं। इसके बीच में एक सुस्पष्ट शिरा होती है जिसे मध्यशिरा कहते हैं। शिराएँ पत्ती को दृढ़ता प्रदान करती है और पानी, खनिज तथा भोजन के स्थानांतरण के लिए नलिकाओं की तरह कार्य करती हैं। विभिन्न पौधों में स्तरिका की आकृति उसके सिरे, चोटी, सतह तथा कटाव में विभिन्नता होती है।

चित्र 5.4 पत्ती की संरचना (अ) पत्ती के भाग (ब) जालिका शिराविन्यास (स) समानांतर शिराविन्यास

5.3.1 शिराविन्यास

पत्ती पर शिरा तथा शिरिकाओं के विन्यास को शिराविन्यास कहते हैं। जब शिरिकाएँ स्तरिका पर एक जाल-सा बनाती हैं तब उसे जालिका शिराविन्यास कहते हैं (चित्र 5.4 ब)। यह प्राय: द्विबीजपत्री पौधों में मिलता है। जब शिरिकाएँ समानांतर होती हैं उसे समानांतर शिराविन्यास कहते हैं (चित्र 5.4 स)। यह प्रायः एक बीजपत्री पौधों में मिलता है।

5.3.2 पत्ती के प्रकार

जब पत्ती की स्तरिका अछिन्न होती है अथवा कटी हुई लेकिन कटाव मध्यशिरा तक नहीं पहुँच पाता, तब वह सरल पत्ती कहलाती है। जब स्तरिका का कटाव मध्य शिरा तक पहुँचे और बहुत पत्रकों में टूट जाए तो ऐसी पत्ती को संयुक्त पत्ती कहते हैं। सरल तथा संयुक्त पत्तियों, दोनों में पर्णवृत के कक्ष में कली होती है। लेकिन संयुक्त पत्ती के पत्रकों के कक्ष में कली नहीं होती।

संयुक्त पत्तियाँ दो प्रकार की होती हैं। (चित्र 5.5) पिच्छाकार संयुक्त पत्तियों में बहुत से पत्रक एक ही अक्ष (एक्सिस) जो मध्यशिरा के रूप में होती है, पर स्थित होते हैं। इसका उदाहरण नीम है।

हस्ताकार संयुक्त पत्तियों में पत्रक एक ही बिंदु अर्थात् पर्णवृंत की चोटी से जुड़े रहते हैं। उदाहरणतः सिल्क कॉटन वृक्ष।

चित्र 5.5 संयुक्त पत्तियां (अ) पिच्छाकारी संयुक्त पत्ती (ब) हस्ताकार संयुक्त पत्ती

5.3.3 पर्णविन्यास

तने अथवा शाखा पर पत्तियों के विन्यस्त रहने के क्रम को पर्णविन्यास कहते हैं। यह प्राय: तीन प्रकार का होता है- एकांतर, सम्मुख तथा चक्करदार। (चित्र 5.6) एकांतर प्रकार के पर्णविन्यास में एक अकेली पत्ती प्रत्येक गांठ पर एकांतर रूप में लगी रहती है। उदाहरणतः गुड़हल, सरसों, सूर्यमुखी। सम्मुख प्रकार के पर्णविन्यास में प्रत्येक गांठ पर एक जोड़ी पत्ती निकलती है और एक दूसरे के सम्मुख होती है। इसका उदाहरण है केलोट्रोपिस (आक), और अमरूद। यदि एक ही गांठ पर दो से अधिक पत्तियाँ निकलती हैं और वे उसके चारों ओर एक चक्कर सा बनाती हैं तो उसे चक्करदार पर्णविन्यास कहते हैं जैसे एल्सटोनिआ (डेविल ट्री)।

चित्र 5.6: विभिन्न प्रकार का पर्णविन्यास (अ) एकांतरण (ब) सम्मुख (स) चक्करदार

5.4 पुष्पक्रम

फूल एक रुपांतरित प्ररोह है जहां पर प्ररोह का शीर्ष मेरिस्टेम पुष्पी मेरिस्टेम में परिवर्तित हो जाता है। पोरियाँ लंबाई में नहीं बढ़ती और अक्ष दबकर रह जाती है। गांठों पर क्रमानुसार पत्तियों की बजाय पुष्पी उपांग निकलते हैं। जब प्ररोह शीर्ष फूल में परिवर्तित होता है, तब वह सदैव अकेला होता है। पुष्पी अक्ष पर फूलों के लगने के क्रम को पुष्पक्रम कहते हैं। शीर्ष का फूल में परिवर्तित होना है अथवा सतत रूप से वृद्धि करने के आधार पर पुष्पक्रम को दो प्रकार असीमाक्षी तथा ससीमाक्षी में बांटा गया है। असीमाक्षी प्रकार के पुष्पक्रम के प्रमुख अक्ष में सतह वृद्धि होती रहती है और फूल पार्श्व में अग्राभिसारी क्रम में लगे रहते हैं (चित्र 5.7)। ससीमाक्षी पुष्पक्रम में प्रमुख अक्ष के शीर्ष पर फूल लगता है, इसलिए इसमें सीमित वृद्धि होती है। फूल तलाभिसारी क्रम में लगे रहते हैं जैसा कि चित्र 5.8 में दिखाया गया है।

चित्र 5.7 असीमाक्षी पुष्पक्रम

5.5 पुष्प

एंजियोस्पर्म में पुष्प (फूल) एक बहुत महत्वपूर्ण ध्यानकर्षी रचना है। यह एक रूपांतरित प्ररोह है जो लैंगिक जनन के लिए होता है। एक प्ररूपी फूल में विभिन्न प्रकार के विन्यास होते हैं जो क्रमानुसार फूले हुए पुष्पावृंत जिसे पुष्पासन कहते हैं, पर लगे रहते हैं। ये हैं-केलिक्स, कोरोला, पुमंग तथा जायांग। केलिक्स तथा कोरोला सहायक अंग है जबकि पुमंग तथा जायांग लैंगिक अंग हैं। कुछ फूलों जैसे प्याज में केल्किस तथा कोरोला में कोई अंतर नहीं होता। इन्हें परिदलपुंज (पेरिऐंथ) कहते हैं। जब फूल में पुंकेसर तथा पुमंग दोनों ही होते हैं तब उसे द्विलिंगी अथवा उभयलिंगी कहते हैं। यदि किसी फूल में केवल एक पुंकेसर अथवा अंडप हो तो उसे एकलिंगी कहते हैं।

चित्र 5.8 ससीमाक्षी पुष्पक्रम

सममिति में फूल त्रिज्यसममिति (नियमित) अथवा एकव्याससममित (द्विपाश्श्विक) हो सकते हैं। जब किसी फूल को दो बराबर भागों में विभक्त किया जा सके तब उसे त्रिज्यसममिति कहते हैं। इसके उदाहरण हैं सरसों, धतूरा, मिर्च। लेकिन जब फूल को केवल एक विशेष ऊर्ध्वाधर समतल से दो समान भागों में विभक्त किया जाए तो उसे एकव्याससममित कहते हैं। इसके उदाहरण हैं- मटर, गुलमोहर, सेम, केसिया आदि। जब कोई फूल बीच से किसी भी ऊर्ध्वाधर समतल से दो समान भागों में विभक्त न हो सके तो उसे असममिति अथवा अनियमित कहते हैं। जैसे कि केना।

एक पुष्प त्रितयी, चतुष्टयी, पंचतयी हो सकता है यदि उसमें उनके उपांगों की संख्या 3,4 अथवा 5 के गुणक में हो सकती है। जिस पुष्प में सहपत्र होते हैं (पुष्पवृत के आधार पर छोटी-छोटी पत्तियाँ होती हैं) उन्हें सहपत्री कहते हैं और जिसमें सहपत्र नहीं होते, उन्हें सहपत्रहीन कहते हैं।

चित्र 5.9 पुष्पासन पर पुष्पीय भागों की स्थिति (अ) अधोजायांगता (ब तथा स) परिजायंगता (द) अधिजायंगता

पुष्पवृंत पर केल्किस, केरोला, पुमंग तथा अंडाशय की सापेक्ष स्थिति के आधार पर पुष्प को अधोजायांगता (हाइपोगाइनस), परिजायांगता (पेरीगाइनस), तथा अधिजायांता (ऐपीगाइनस) (चित्र 5.9)। अधोजायांगता में जायांग सर्वोच्च स्थान पर स्थित होता है और अन्य अंग नीचे होते हैं। ऐसे फूलों में अंडाशय ऊर्ध्ववर्ती होते हैं। इसके सामान्य उदाहरण सरसों, गुड़हल तथा बैंगन हैं। परिजायांगता में अंडाशय मध्य में होता है और अन्य भाग पुष्पासन के किनारे पर स्थित होते हैं तथा ये लगभग समान ऊँचाई तक होते हैं। इसमें अंडाशय आधा अधोवर्ती होता है। इसके सामान्य उदाहरण हैं- पल्म, गुलाब, आडू हैं। अधिजायांगता में पुष्पासन के किनारे ऊपर की ओर वृद्धि करते हैं तथा वे अंडाशय को पूरी तरह घेर लेते हैं और इससे संलग्न हो जाते हैं। फूल के अन्य भाग अंडाशय के ऊपर उगते हैं। इसलिए अंडाशय अधोवर्ती होता है। इसके उदाहरण हैं सूरजमुखी के अरपुष्पक, अमरूद तथा घीया।

5.5.1 पुष्प के भाग

प्रत्येक पुष्प में चार चक्र होते हैं जैसे केल्किस, कोरोला, पुमंग तथा जायांग (चित्र 5.10)।

चित्र 5.10 पुष्प के भाग

5.5.1.1 केल्किस

केल्किस पुष्प का सबसे बाहरी चक्र है और इसकी इकाई को बाह्य दल कहते हैं। प्रायः बाह्य दल हरी पत्तियों की तरह होते हैं और कली की अवस्था में फूल की रक्षा करते हैं। केल्किस संयुक्त बाह्य दली (जुड़े हुए बाह्य दल) अथवा पृथक बाह्य दली (मुक्त बाह्य दल) होते हैं।

5.5.1.2 कोरोला

कोरोला, दल (पंखुड़ी) का बना होता है। दल प्राय: चमकीले रंगदार होते हैं। ये परागण के लिए कीटों को अपनी ओर आकर्षित करते हैं। केल्किस की तरह कोरोला भी संयुक्त दली अथवा पृथकूदलीय हो सकता है। पौधों में कोरोला की आकृति तथा रंग भिन्न-भिन्न होता हैं। जहाँ तक आकृति का संबंध है, वह नलिकाकार, घंटाकार, कीप के आकार का तथा चक्राकार हो सकती है।

चित्र 5.11 पुष्पदल विन्यास के विभिन्न प्रकार (अ) कोरस्पर्शी (ब) व्यावर्तित (स) कोरछादी (द) वैक्जीलेरी

पुष्पदल विन्यास पुष्पकली में उसी चक्र की अन्य इकाइयों के सापेक्ष बाह्य दल अथवा दल के लगे रहने के क्रम को पुष्प दल विन्यास कहते हैं। पुष्प दल विन्यास के प्रमुख प्रकार कोर स्पर्शी, व्यावर्तित, कोरछादी, वैकजीलेरी होते हैं (चित्र 5.11)। जब चक्र के बाह्यदल अथवा दल एक दूसरे के किनारों को केवल स्पर्श करते हों उसे कोरस्पर्शी कहते हैं; जैसे केलोट्रॉपिस । यदि किसी दल अथवा बाह्य दल का किनारा अगले दल पर तथा दूसरे तीसरे आदि पर अतिव्याप्त हो तो उसे व्यावर्तित कहते हैं। इसके उदाहरणः गुडहल, भिंडी तथा कपास हैं। यदि बाह्य दल अथवा दल दूसरे पर अतिव्याप्त हो तो उसकी कोई विशेष दिशा नहीं होती। इस प्रकार की स्थिति को कोरछादी कहते हैं। इसके उदाहरण - केसिया, गुलमोहर हैं। मटर, सेम में पाँच दल होते हैं। इनमें से सबसे बड़ा (मानक) दो पार्श्वी को (पंख) और ये दो सबसे छोटे अग्र दलों (कूटक) को अतिव्यापित करते हैं। इस प्रकार के पुष्पदल विन्यास को वैक्जीलरी अथवा पैपिलिओनेसियस कहते हैं।

5.5.1.3 पुमंग

पुमंग पुंकेसरों से मिलकर बनता है। प्रत्येक पुंकेसर जो फूल के नर जनन अंग हैं, में एक तंतु तथा एक परागकोश होता है। प्रत्येक परागकोश प्रायः द्विपालक होता है और प्रत्येक पालि में दो कोष्ठक, परागकोष होते हैं। पराग कोष में परागकण होते हैं। बंध्य पुंकेसर जनन करने में असमर्थ होते हैं और वह स्टेमिनाएड कहलाते हैं।

पुंकेसर फूल के अन्य भागों जैसे दल अथवा आपस में ही जुड़े हो सकते हैं। जब पुंकेसर दल से जुड़े होते हैं, तो उसे दललग्न (ऐपीपेटलस ) कहते हैं जैसे बैंगन में। यदि ये परिदल पुंज से जुड़े हों तो उसे परिदल लग्न (ऐपीफिलस) कहते हैं जैसे लिली में। फूल में पुंकेसर मुक्त (बहु पुंकेसरी) अथवा जुड़े हो सकते हैं। पुंकेसर एक गुच्छे अथवा बंडल (एकसंघी) जैसे गुड़हल में है; अथवा दो बंडल ( द्विसंघी) जैसे मटर में अथवा दो से अधिक बंडल ( बहुसंघी) जैसे सिट्रस में हो सकते हैं। उसी फूल के तंतु की लंबाई में भिन्नता हो सकती है जैसे सेल्विया तथा सरसों में।

5.5.1.4 जायांग

जायांग फूल के मादा जनन अंग होते हैं। ये एक अथवा अधिक अंडप से मिलकर बनते हैं। अंडप के तीन भाग होते हैं- वर्त्तिका, वर्तिकाग्र तथा अंडाशय। अंडाशय का आधारी भाग फूला हुआ होता है जिस पर एक लम्बी नली होती है जिसे वर्तिका कहते हैं। वर्त्तिका अंडाशय को वर्त्तिकाग्र से जोड़ती है। वर्त्तिकाग्र प्रायः वर्त्तिका की चोटी पर होती है और परागकण को ग्रहण करती है। प्रत्येक अंडाशय में एक अथवा अधिक बीजांड होते हैं जो चपटे, गद्देदार बीजांडासन से जुड़े रहते हैं। जब एक से अधिक अंडप होते हैं तब वे पृथक (मुक्त) हो सकते हैं, (जैसे कि गुलाब और कमल में) इन्हें वियुक्तांडपी (एपोकार्पस) कहते हैं। जब अंडप जुड़े होते हैं, जैसे मटर तथा टमाटर, तब उन्हें युक्तांडपी (सिनकार्पस) कहते हैं। निषेचन के बाद बीजांड से बीज तथा अंडाशय से फल बन जाते हैं।

बीजांडन्यास : अंडाशय में बीजांड के लगे रहने का क्रम को बीजांडन्यास (प्लैसेनटेशन) कहते हैं। बीजांडन्यास सीमांत, स्तंभीय, भित्तीय, आधारी, केंद्रीय तथा मुक्त स्तंभीय प्रकार का होता है (चित्र 5.12)। सीमांत में बीजांडासन अंडाशय के अधर सीवन के साथ-साथ कटक बनाता है और बीजांड कटक पर स्थित रहते हैं जो दो कतारें बनाती हैं जैसे कि मटर में। जब बीजांडासन अक्षीय होता है और बीजांड बहुकोष्ठकी अंडाशय पर लगे होते हैं तब ऐसे बीजांडन्यास को स्तंभीय कहते हैं। इसका उदाहरण हैं गुड़हल, टमाटर तथा नींबू। भित्तीय बीजांडन्यास में बीजांड अंडाशय की भीतरी भित्ति पर अथवा परिधीय भाग में लगे रहते हैं। अंडाशय एक कोष्ठक होता है लेकिन आभासी पट बनने के कारण दो कोष्ठक में विभक्त हो जाता है। इसके उदाहरण हैं क्रुसीफर (सरसों) तथा आर्जेमोन हैं। जब बीजांड केंद्रीय कक्ष में होते हैं और यह पुटीय नहीं होते जैसे कि डायऐंथस तथा प्रिमरोज, तब इस प्रकार के बीजांडन्यास को मुक्तस्तंभीय कहते हैं। आधारी बीजांडन्यास में बीजांडासन अंडाशय के आधार पर होता है और इसमें केवल एक बीजांड होता है। इसके उदाहरण सूरजमुखी, गेंदा है।

चित्र 5.12 बीजांडन्यास के प्रकार (अ) सीमांत (ब) स्तंभीय (स) भित्तीय (द) मुक्तस्तंभीय (य) आधारी

5.6 फल

फल पुष्पी पादपों का एक प्रमुख अभिलक्षण है। यह एक परिपक्व अंडाशय होता है जो निषेचन के बाद विकसित होता है। यदि फल बिना निषेचन के विकसित हो तो उसे अनिषेकी (पारर्थेनोकर्णिक ) फल कहते हैं।

प्रायः फल में एक भित्ति अथवा फल भित्ति तथा बीज होते हैं। फल भित्ति शुष्क अथवा गूदेदार हो सकती है। जब फल भित्ति मोटी तथा गूदेदार होती है तब उसमें एक बाहरी भित्ति होती जिसे बाह्यफल भित्ति कहते हैं। इसके मध्य में मध्यफल भित्ति तथा भीतरी ओर अंतःफल भित्ति होती है।

आम तथा नारियल में फल के प्रकार को अष्ठिल (ड्रप) कहते हैं (चित्र 5.13)। ये फल एकांडपी ऊर्ध्वर्ती अंडाशय से विकसित होते हैं और इनमें एक बीज होता है। आम में फल भित्ति बाह्यफल भित्ति, गूदेदार एवं खाने योग्य मध्यफल भित्ति तथा भीतरी कठोर पथरीली अंतःफल भित्ति के सुस्पष्ट रूप से विभेदित होती है। नारियल में मध्यफल भित्ति तंतुमयी होती है।

चित्र 5.13 फल के भाग (अ) आम (ब) नारियल

5.7 बीज

निषेचन के बाद बीजांड से बीज बन जाते हैं। बीज में प्रायः एक बीजावरण तथा भ्रूण होता है। भ्रूण में एक मूलांकुर, एक भ्रूणीय अक्ष तथा एक (गेहूं, मक्का) अथवा दो (चना, मटर) बीजपत्र होते हैं।

5.7.1 द्विबीजपत्री बीज की संरचना

बीज की बाहरी परत को बीजावरण कहते हैं। बीजावरण की दो सतहें होती हैं- बाहरी को बीजचोल और भीतरी स्तह को टेगमेन कहते हैं। बीज पर एक क्षत चिह्न की तरह का ऊर्ध्व होता है जिसके द्वारा बीज फल से जुड़ा रहता है। इसे नाभिका कहते हैं। प्रत्येक बीज में नाभिका के ऊपर छिद्र होता है जिसे बीजांडद्वार कहते हैं। बीजावरण हटाने के बाद आप बीज पत्रों के बीच भ्रूण को देख सकते हैं। भ्रूण में एक भ्रूणीय अक्ष और दो गूदेदार बीज पत्र होते हैं। बीज पत्रों में भोज्य पदार्थ संचित रहता है। अक्ष के निचले नुकीले भाग को मूलांकुर तथा ऊपरी पत्तीदार भाग को प्रांकुर कहते है (चित्र 5.14)। भ्रूणपोष भोजन संग्रह करने वाला ऊतक है जो द्विनिषेचन के परिणामस्वरूप बनते हैं। चना, सेम तथा मटर में भ्रूणपोष पतला होता है। इसलिए ये अभ्रूणपोषी हैं जबकि अरंड में यह गूदेदार होता है ( भ्रूण पोषी है)।

चित्र 5.14 द्विबीजपत्री बीज की संरचना

5.7.2 एकबीजपत्री बीज की संरचना

प्रायः एकबीजपत्री बीज भ्रूणपोषी होते हैं लेकिन उनमें से कुछ अभ्रूणपोषी होते हैं। उदाहरणतः आर्किड। अनाज के बीजों जैसे मक्का में बीजावरण झिल्लीदार, तथा फल भित्ति से संग्लित होता है। भ्रूणपोष स्थूलीय होता है और भोजन का संग्रहण करता है। भ्रूणपोष की बाहरी भित्ति भ्रूण से एक प्रोटीनी सतह द्वारा अलग होती है जिसे एल्यूरोन सतह कहते हैं। भ्रूण आकार में छोटा होता है और यह भ्रूण पोष के एक सिरे पर खाँचे में स्थित होता है। इसमें एक बड़ा तथा ढालाकार बीजपत्र होता है जिसे स्कुटेलम कहते हैं। इसमें एक छोटा अक्ष होता है जिसमें प्रांकुर तथा मूलांकुर होते हैं। प्रांकुर तथा मूलांकुर एक चादर से ढके होते हैं, जिसे क्रमशः प्रांकुरचोल तथा मूलांकुरचोल कहते हैं। (चित्र 5.15)

चित्र 5.15 एकबीजपत्री बीज की संरचना

5.8 एक प्ररूपी पुष्पीपादप (एंजियोस्पर्म) का अर्द्धतकनीकी विवरण

पुष्पीपादप को वर्णित करने के लिए बहुत से आकारिकी अभिलक्षणों का उपयोग किया जाता है। पुष्पीपादपों का वर्णन संक्षिप्त, सरल तथा वैज्ञानिक भाषा में क्रमवार होना चाहिए। पौधे के वर्णन में उसकी प्रकृति, कायिक अभिलक्षण मूल, तना तथा पत्तियाँ और उसके बाद पुष्पी अभिलक्षण, पुष्प विन्यास, फूल के भाग का वर्णन आता है। पौधे के विभिन्न भागों के वर्णन के बाद पुष्पी भाग के पुष्पी चित्र तथा पुष्पी सूत्र बताने पड़ते हैं। पुष्पी सूत्र को कुछ संकेतों द्वारा इंगित किया जाता है। पुष्पी सूत्र में सहपत्र को $\mathbf{B r}$ से, केल्किस को $\underline{K}$ से, कोरोला को $\underline{C}$ से, परिदल पुंज को $\mathbf{P}$ से, पुमंग को $\mathbf{A}$ से तथा जायांग को $\mathbf{G}$ से लिखते हैं। ऊर्ध्ववर्ती अंडाशय को $\mathbf{G}$ और अधोवर्ती अंडाशय को $\mathbf{G}$ से लिखते हैं। नर फूल के लिए $O^{7}$ मादा के लिए $Q$ तथा द्विलिंगी के लिए $O^{7}$ चिहनों से इंगित करते हैं। त्रिज्य सममिति को ’ $\oplus$ ’ तथा एक व्यास सममित को ‘%’ इंगित करते हैं। युक्त दलों की संख्या को ब्रेकेट से बंद करते हैं और आसंजन को पुष्पी चिह्नों के ऊपर रेखा खींचते हैं। पुष्पीचित्र से फूल के भागों की संख्या, उनके विन्यस्त क्रम और उनके संबंध (चित्र 5.16) के विषय में जानकारी प्राप्त होती है। मातृ अक्ष की स्थिति फूल के सापेक्ष होती है जिसे डॉट द्वारा पुष्पी चित्र के ऊपर इंगित करते हैं। केल्किस, कोरोला, पुमंग तथा जायांग क्रमवार चक्कर में दिखाए जाते हैं। कैल्किस सबसे बाहर की ओर तथा जायांग सबसे भीतर होता है। यह सासंजन तथा आसंजन को चक्कर के भागों तथा चक्कर के बीचों को इंगित करता है। सरसों के पौधे (कुटुंब: ब्रेसिकेसी) के पुष्पी चित्र तथा पुष्पी सूत्र दिखाए गए हैं (चित्र 5.16)।

चित्र 5.16 (अ) पुष्पीसूत्र (ब) पुष्पी चित्र

5.9 सोलैनेसी

यह एक बड़ा कुल है। प्राय: इसे आलू कुल भी कहते हैं। ये उष्णकटिबंधीय, उपोष्ण तथा शीतोष्ण में फैले रहते हैं। (चित्र 5.17)

चित्र 5.17 सोलैनम नाइग्रम मकोय कोई को पौधा (अ) पुष्पीशाखा (ब) पुष्प (स) पुष्प की अनुदैर्घ्यकाट (द) पुंकेसर (य) अंडप (र) पुष्पी चित्र

कायिक अभिलक्षण इसके पौधे प्रायः शाकीय, झाड़ियाँ तथा छोटे वृक्ष वाले होते हैं

तनाः शाकीय, कभी-कभी काष्ठीय; वायवीय, सीधा, सिलिंडिराकर, शाखित, ठोस अथवा खोखला, रोमयुक्त अथवा अरोमिल, भूमिगत जैसे आलू (सोलैनम टयूबीरोसम),

पत्तियाँ: एकांतर, सरल, कर्मी संयुक्त पिच्छाकार अनुपर्णी, जालिका विन्यास पुष्पी अभिलक्षण:

पुष्पक्रम: एकल, कक्षीय, ससीमाक्षी जैसे सोलैनम में;

फूल: उभयलिंगी, त्रिज्यसममिति

केल्किस: पाँच बाह्य दल, संयुक्त, दीर्घस्थायी, कोरस्पर्शी पुष्प दल विन्यास

कोरोला: पाँच दल, संयुक्त, कोरस्पर्शी पुष्पदल विन्यास

पुमंग: पाँच पुंकेसर, दललग्न

जायांगः द्विअंडपी, युक्तांडपी, तिरछी अंडाशय ऊर्ध्वावर्ती, द्विकोष्ठी, बीजांडासन फूला हुआ जिसमें बहुत से बीजांड

फल: संपुट अथवा सरस

बीज: भ्रूणपोषी, अनेक

पुष्पी सूत्र :

आर्थिक महत्व इस कुल के अधिकांश सदस्य भोजन (टमाटर, बैंगन, आलू), मसाले (मिर्च), औषधि ( बेलाडोना, अश्वगंधा); धूमक (तंबाकू), सजावटी पौधे (पिटुनिआ) के स्रोत हैं।

सारांश

यदि हम समस्त पादप जगत पर दृष्टि डालें तो पुष्पीय पादप सर्वाधिक विकसित होते हैं। ये आकार, माप, संरचना, पोषण की विधि, जीवन काल, प्रकृति तथा आवास में अत्यधिक विविधता प्रदर्शित करते हैं। इनमें मूल तथा प्ररोह तंत्र भली भाँति विकसित होते हैं। इनमें मूल तंत्र मूसला अथवा झकड़ा मूल पाई जाती हैं। समान्यता द्विबीजपत्री पादपों में मूसला जबकि एक बीजपत्री पादपों में झकड़ा मूल होती हैं। कुछ पादपों में मूल भोजन के संग्रहण तथा यांत्रिक सहारे तथा श्वसन के लिए रूपांतरित हो जाती हैं। प्ररोह तंत्र तना, पत्ती, पुष्प तथा फलों में बँटा रहता है। तने के आकारिकीय अभिलक्षण जैसे गाँठों तथा पोरियों की उपस्थिति, बहुकोशिक रोम, तथा घनात्मक प्रकाशानुवर्ती प्रकृति आदि की उपस्थिति से तने तथा मूल में अंतर को आसानी से समझा जा सकता है। पत्ती तने की पाश्श्वीय उर्द्धव पर गांठ से बर्हिजाति रूप में विकसित होती है। यह रंग में हरी होती है ताकि प्रकाश संश्लेषण को क्रिया संपन्न हो सके। पत्तियां आकार, माप, किनारे, शीर्ष, तथा पत्ती की स्तरिका के कटाव में सुस्पष्ट विविधताएं प्रदर्शित करती हैं।

पुष्प एक प्रकार के प्ररोह का रूपांतरित रूप है जो लैंगिक जनन संपन्न करता है। पुष्प विभिन्न प्रकार के पुष्पक्रम में विन्यस्त रहते हैं। यह संरचना, ज्यामिति, अन्य भागों के सापेक्ष अंडाशय की स्थिति, दलों बाह्य दलों, अंडाशय आदि का क्रमबद्ध विन्यास में भी विविधता प्रदर्शित करता है। निषेचन के पश्चात अंडाशय से फल तथा बीजांड से बीजों का निर्माण होता है। बीज एकबीजपत्री अथवा द्विबीजपत्रीय हो सकते हैं वे आकार, माप तथा जीवन क्षमता काल में विविध रूप के होते हैं। पुष्पीय अभिलक्षण पुष्पीय पादपों के वर्गीकरण तथा पहचान के आधार माने जाते हैं। इसका वर्णन कुलों के अर्द्ध तकनीकी विवरण से चित्रों सहित किया जा सकता है। अतः एक पुष्पी पादप का वर्णन वैज्ञानिक शब्दावली का उपयोग करते हुए निर्दिष्ट क्रम में कर सकते हैं। पुष्पीय अभिलक्षण संक्षिप्त रूप पुष्पीय चित्रों, पुष्पीय अंगों द्वारा निरूपित कर सकते हैं।

अभ्यास

1. एक पिच्छाकार संयुक्त पत्ती हस्ताकार संयुक्त पत्ती से किस प्रकार भिन्न है?

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2. विभिन्न प्रकार के पर्णविन्यास का उदाहरण सहित वर्णन करो।

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3. निम्नलिखित की परिभाषा लिखो।

(अ) पुष्प दल विन्यास

(ब) बीजांडासन

(स) त्रिज्या सममिति

(द) एकव्यास सममित

(इ) ऊर्ध्ववर्ती

(एफ) परिजायांगी पुष्प

(जी) दललग्न पुंकेसर

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4. निम्नलिखित में अंतर लिखो।

(अ) असीमाक्षी तथा ससीमाक्षी पुष्पक्रम

(ब) वियुक्तांडपी तथा युक्तांडपी अंडाशय

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5. निम्नलिखित के चिंह्नित चित्र बनाओ (अ) चने के बीज तथा (ब) मक्के के बीज का अनुदैर्घ्यकाट

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6. सोलैनेसी कुल के एक पुष्प को उदाहरण के रूप में लो तथा उनका अर्द्धतकनीकी विवरण प्रस्तुत करो। पुष्पीय चित्र भी बनाओ।

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7. पुष्पी पादपों में पाए जाने वाले विभिन्न प्रकार के बीजांडासन्यासों का वर्णन करो।

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8. पत्तियों के विभिन्न रूपांतरण पौधे की केसे सहायता करते हैं?

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9. पुष्पक्रम की परिभाषा करो। पुष्पी पादपों में विभिन्न प्रकार के पुष्पक्रमों के आधार का वर्णन करो।

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10. पुष्पासन पर स्थिति के अनुसार लगे पुष्पी भागों का वर्णन करो।

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