Кіріспе
Қорғау қабығы – кейбір өсімдіктердегі колеоптиль – монокотиледдерде, мысалы, астық тұқымдас шөптердегі, дамып келе жатқан өріктің үстін жабатын сүйір қорғау қабығы. Колеоптиль монокотилед эмбриосының аз ғана жапырақ бастамаларын және өсу конусын қоршап жатып, тұқымның алғашқы жапырағын және өсіп келе жатқан сабағын қорғайды, сондай-ақ алғашқы жапырақтың шығуына мүмкіндік береді. Колеоптильде екі қан тамыры болады, олар қабықтың екі жағында орналасқан. Ішке оралған туған жапырақтардан айырмашылығы, жер бетіне шығар алдындағы колеоптильде маңызды протохлорофилл немесе каротиноидтар жиналмайды, сондықтан ол көбінесе өте ақшыл болады. Дегенмен, кейбір колеоптильдер қызғылт түсті антоцианин пигменттерін жинақтай алады. Колеоптильдер өте ұқсас жасушалардан тұрады, олардың барлығы қарқынды созылу өсіміне бейімделген. Олар бөлінбейді, бірақ су жинаған сайын көлемі ұлғаяды. Колеоптильдерде сонымен қатар, сумен қамтамасыз ету үшін осі бойымен су тасымалдайтын екі канал (көбінесе екі) болады. Колеоптиль жер бетіне жеткенде өсуі тоқтап, туған жапырақтары оның үстінен өтіп, одан әрі өсе бастайды. Бидайдың колеоптилі өндірілгеннен кейін үшінші күні (егер қараңғыда болса) ең жақсы дамиды.
Coleoptile is the pointed protective sheath covering the emerging shoot in monocotyledons such as grasses in which few leaf primordia and shoot apex of monocot embryo remain enclosed. The coleoptile protects the first leaf as well as the growing stem in seedlings and eventually, allows the first leaf to emerge. Coleoptiles have two vascular bundles, one on either side. Unlike the flag leaves rolled up within, the pre emergent coleoptile does not accumulate significant protochlorophyll or carotenoids, and so it is generally very pale. Some preemergent coleoptiles do, however, accumulate purple anthocyanin pigments. Coleoptiles consist of very similar cells that are all specialised to fast stretch growth. They do not divide, but increase in size as they accumulate more water. Coleoptiles also have water vessels (frequently two) along the axis to provide a water supply. When a coleoptile reaches the surface, it stops growing and the flag leaves penetrate its top, continuing to grow along. The wheat coleoptile is most developed in the third day of the germination (if in the darkness).
Тропизмдер
Колеоптильдерді пайдалану арқылы фототропизмге жасалған алғашқы тәжірибелер, өсімдіктердің жарыққа қарай өсетінін көрсетті, себебі қараңғы жағындағы өсімдік жасушалары, жарық жағындағы жасушаларға қарағанда көбірек созылады. 1880 жылы Чарльз Дарвин мен оның ұлы Фрэнсис, көкбауырлардың тек қана ұштары ашық болғанда ғана жарыққа қарай иілетінін анықтады. Демек, ұштарында фоторецептор жасушалары болуы керек, бірақ иілу сабақтың төменгі бөлігінде жүреді. Ауксин деп аталатын химиялық хабаршы немесе гормон, сабақтың қараңғы жағымен төмен қарай жылжып, сол жақтағы өсуді стимуляциялайды. Фототропизмге жауапты табиғи өсімдік гормоны қазір индолацетат қышқылы (IAA) екені белгілі. Cholodny–Went моделі Калифорния технология институтының Фриц Вармольт Вент және украин ғалымы Николай Чолодныйның есімімен аталады, ол 1927 жылы тәуелсіз түрде осы қорытындыға келді. Ол монокотиледон өскіндерінің фототроптық және гравитроптық қасиеттерін сипаттайды. Модельдің пікірінше, ауксин – өсімдік өсу гормоны – көкбауыр ұшында синтезделеді, ол жарық немесе ауырлықты сезінеді және ауксинді сабақтың тиісті жағына жібереді. Бұл өсімдіктің бір жағының асимметриялық өсуіне себеп болады. Нәтижесінде, өсімдік сабағы жарық көзіне немесе жер бетіне қарай иіле бастайды. Колеоптильдер де күшті геотроптық реакцияны көрсетеді, әрқашан жоғары қарай өсіп, қайта бағдарланғаннан кейін бағытын түзетеді. Геотроптық реакция жарықпен реттеледі (дәлірек айтқанда, фитохром әрекеті арқылы).
Физиологиясы
Колеоптил жас өсімдікті және гравитропизмге жауап беретін негізгі ортаны қоршап тұратын, қатаң қабырғалы қуыс орган ретінде әрекет етеді. Ол өте қысқа ғұмырлы, сондықтан өркен пайда болғаннан кейін тез қартаюға ұшырайды. Бұл процесс тамырлар мен өсімдіктің басқа бөліктеріндегі аэренхиманың қалыптасуына ұқсас. Колеоптил су сіңірген тұқымнан алдымен сарғыш ақ түсті күйде шығады, ал келесі күні хлорофилл дамиды. Жеті күн өткен соң, бағдарламаланған жасуша өлімі нәтижесінде кеуіп қалады. Колеоптил тек бірінші күні ғана хлорофилл өндіреді, содан кейін ыдырайды және су потенциалының артуына байланысты өседі. Екі қан тамыры бойымен бір-біріне параллель орналасқан, ал олардың арасында тік бұрышпен жарық пайда болады. Хлорофиллмен жасылданған мезофилл жасушалары жарықтың сыртқы аймағындағы эпидермистен 2-3 жасуша қабатында орналасқан, ал қалған бөліктері жасылданбайды. Ішкі аймақта өсіп-өнуді қолдайтын ірі амилопластар бар жасушалар, сондай-ақ аэренхима құру үшін өліп жатқан ішкі жасушалар бар. Колеоптилдің ұзындығын 0 тургорлық қысымдағы ұзындыққа дейін қайта келмейтін және серпімді қысқаруға дейін қайта келтірілетін бөліктерге бөлуге болады. Ақ жарықтың әсері эпидерма жасушаларындағы су потенциалын арттырады және осмостық қысымды төмендетеді, нәтижесінде колеоптилдің ұзындығы ұзарады. Сонымен қатар, кеңейіп жатқан колеоптилдің болуы, оның колеоптил ұшы арқылы шығуына дейін көшеттегі тіндердің дамуын гидростатикалық түтік ретінде қолдайды. Адвентивтік тамырлар бастапқыда колеоптил түйінінен пайда болады, ол семендік тамырдан көлем бойынша тез асып түседі. Көбірек болумен қатар, бұл тамырлар семендік тамырдан (0,2–0,4 мм) қалың (0,3–0,7 мм) болады. Бұл тамырлар төмен температурада өскіндерге қарағанда жылдам өседі, ал жоғары температурада баяу өседі.
Анеробикалық өсіп-өну
Күріш сияқты кейбір өсімдіктерде, су батқан жағдайда, анаэробты өніп-өсу мүмкін. Тұқым, оттегіге қол жеткізу үшін, қынды "сноркель" ретінде пайдаланады.