Ontwikkeling van eieren en zaadcellen in gymnospermen

De mannelijke diploïde gametofyt in de gymnospermwereld is een stuifmeelkorrel met twee sets chromosomen, een zogenaamde microspore. Een gametofyt geeft aanleiding tot de gameten of geslachtscellen. Microsporen worden opgeslagen in gespecialiseerde bladeren, sporofylen genaamd, waarvan groepen worden gevormd tot stuifmeelkegels. De vrouwelijke diploïde gametofyt wordt een megaspore genoemd. Het sporofyl dat de megaspore opslaat, vormt een enkele schaal op een dennenappel. Zowel de microspore als megasporie ontwikkelen zich tot haploïde gameten - ei en spermacellen - na het ondergaan van meiose.

Bestuiving leidt tot bevruchting

Haploïde microsporen worden als stuifmeel in de lucht vrijgelaten. Wanneer het stuifmeel op een ovulatieconus terechtkomt, vormt zich een stuifmeelbuis en de kern van de spermacel blaast door de stuifmeelbuis naar de haploïde vrouwelijke gametofyt die het ei bevat. Bevruchting vindt plaats wanneer het haploïde ei en de zaadcellen samen een diploïde embryo vormen, dat één set chromosomen van de mannelijke bijdrager en één set chromosomen van de vrouwelijke bijdrager zal hebben. Bemesting komt meestal meer dan een jaar na bestuiving voor.

Ontwikkeling en verspreiding van zaden

Bij dennen is het dennenembryo de nieuwe sporofyt. Het bevat een rudimentaire wortel en enkele embryonale bladeren die zaadlobben worden genoemd. De vrouwelijke gametofyt omringt het embryo en zorgt voor de voedselvoorziening tijdens de ontwikkeling. Deze eicel vormt het pijnboomzaad, dat het embryo, de voedselvoorziening en een beschermende zaadvacht bevat die uit de integumenten van de oudersporofyt bestaat. Onder de juiste omstandigheden opent de dennenappel zich om hun zaden vrij te geven. Sommige dennenzaden zijn gevleugeld en kunnen door de wind worden verspreid, terwijl andere hoge hitte vereisen, zoals een bosbrand, om hun zaden te openen en vrij te geven. Nog anderen zullen de zaden gemakkelijk laten vallen als ze volwassen zijn.

Kiemkracht en plantengroei

Het rijpe zaad moet worden blootgesteld aan de juiste omstandigheden om te ontkiemen. Bij sommige soorten kunnen volwassen zaden jarenlang in de slaapstand liggen, klaar om te ontkiemen als ze voldoende vocht, de juiste temperatuur, voldoende gasuitwisseling en blootstelling aan zonlicht hebben. In de dennen, zodra het zaad ontkiemt, vormt het een pijnboomzaailing die uitgroeit tot een volwassen pijnboom, en de cyclus begint opnieuw.