60. Фази зростання: ембріональна, розтягнення, диференціювання та їх фізіологічні особливості. Диференціювання клітин та тканин.

Ембріональна фазаабо Мітотичний циклклітини ділиться на два періоди: власне розподіл клітини (2-3 год) та період між поділами – інтерфаза (15-20 год). Мітоз – це спосіб ділення клітин, у якому число хромосом подвоюється, отже кожна дочірня клітина отримує набір хромосом, рівний набору хромосом материнської клітини. Залежно від біохімічних особливостей розрізняють такі етапи інтерфази: пресинтетичний – G 1 (від англ. gap – інтервал), синтетичний – S та премітотичний – G 2 . Протягом етапу G 1 синтезуються нуклеотиди та ферменти, необхідні для синтезу ДНК. Відбувається синтез РНК. У синтетичний період відбувається подвоєння ДНК та утворення гістонів. На етапі G 2 продовжується синтез РНК та білків. Реплікація мітохондріальної та пластидної ДНК відбувається протягом усієї інтерфази.

Фаза розтягування.Ті, хто припинив поділ клітини, переходять до зростання розтягненням. Під дією ауксину активується транспорт протонів у клітинну стінку, вона розпушується, її еластичність підвищується і стає можливим додаткове надходження води в клітину. Відбувається зростання клітинної стінки через включення до її складу пектинових речовин та целюлози. Пектинові речовини утворюються з галактуронової кислоти у везикулах апарату Гольджі. Везикули підходять до плазмалем і їх мембрани зливаються з нею, а вміст включається в клітинну стінку. Мікрофібрили целюлози синтезуються на зовнішній поверхні плазмалеми. Збільшення розмірів зростаючої клітини відбувається за рахунок утворення великої центральної вакуолі та формування органел цитоплазми.

Наприкінці фази розтягування посилюється лігніфікація клітинних стінок, що знижує її пружність та проникність, накопичуються інгібітори росту, підвищується активність оксидази ІУК, що знижує вміст ауксину в клітині.

Фаза диференціювання клітини.Кожна клітина рослини містить у своєму геном повну інформацію про розвиток всього організму і може дати початок формуванню цілої рослини (властивість тотипотентності). Проте, перебуваючи у складі організму, ця клітина реалізуватиме лише частину своєї генетичної інформації. Сигналами для експресії лише певних генів є поєднання фітогормонів, метаболітів та фізико-хімічних факторів (наприклад, тиск сусідніх клітин).

Фаза зрілості.Клітина виконує ті функції, які закладені під час її диференціювання.

Старіння та смерть клітини.При старінні клітин відбувається ослаблення синтетичних і посилення гідролітичних процесів. В органелах і цитоплазмі утворюються автофагічні вакуолі, руйнуються хлорофіл і хлоропласти, ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, ядерце, набухають мітохондрії, в них знижується число христи, вакуолізується ядро. Загибель клітини стає незворотною після руйнування клітинних мембран, у тому числі і тонопласту, виходу вмісту вакуолі та лізосом у цитоплазму.

Старіння та смерть клітини відбувається внаслідок накопичення пошкоджень у генетичному апараті, клітинних мембранах та включення генетичної програмованої клітинної смерті – PCD (programmed cell death), аналогічної апоптозу у клітин тварин.

Ритмічність зростання- чергування уповільненого та інтенсивного зростання клітини, органу, організму – буває добова, сезонна – є результатом взаємодії внутрішніх та зовнішніх факторів.

Періодичність зростанняхарактерна для багаторічних, озимих та дворічних форм, у яких період активного зростання переривається періодом спокою.

Закон великого періоду зростання- Швидкість лінійного зростання (маси) в онтогенезі клітини, тканини, будь-якого органу, рослини загалом непостійна і може бути виражена сигмоїдною кривою (кривою Сакса). Лінійна фаза зростання названа Саксом великим періодом зростання. Виділяють 4 ділянки (фази) кривої.

1. Початковий період повільного зростання (лаг-період).
2. Лог-період, великий період зростання за Саксом)
3. Фаза уповільнення зростання.
4. Стаціонарний стан (закінчення зростання).

Ростові кореляції (стимулюючі, інгібуючі, компенсаторні)- Відбивають залежність зростання та розвитку одних органів або частин рослини від інших, їх взаємний вплив. Прикладом стимулюючих кореляцій є взаємовплив втечі та кореня. Корінь забезпечує надземні органи водою, поживними речовинами, та якщо з листя до коріння надходять органічні речовини (вуглеводи, ауксини), необхідних зростання коренів.

Інгібуючі кореляції (гальмують) - продні органи пригнічують зростання та розвитку інших органів. Прикладом даних кореляцій може бути явище пікального домінування- гальмування зростання бічних бруньок, пагонів верхівковою ниркою втечі. Прикладом може бути феномен «королівського» плода, що зав'язався першим. Використання у практиці прийому зняття апікального домінування: формування крони шляхом обрізання верхівок домінуючих пагонів, пікірування розсади та саджанців плодових дерев.

До омпенсаторні кореляції відображають залежність зростання та конкурентні відносини окремих органів від забезпеченості їх поживними в-вами. У процесі зростання рослинного організму йде природна редукція (опадіння, відмирання) або штучно видаляється частина органів, що розвиваються (пасинкування, проріджування зав'язей), а ті, що залишилися, ростуть з більшою швидкістю.

Регенерація - Відновлення пошкоджених або втрачених частин.

• Фізіологічна – відновлення кореневого чохлика, заміна кірки у стовбурів дерев, заміна старих елементів ксилеми новими;
• Травматична – загоєння ран стовбурів та гілок; пов'язаний з утворенням калюсу. Відновлення втрачених надземних органів за рахунок пробудження та відростання пазушних або бічних бруньок.

Полярність - властива рослинам специфічна диференціація структур та процесів у просторі. Вона проявляється у певній спрямованості зростання кореня та стебла, у певному напрямку пересування речовин.

Життєвий цикл (онтогенез) рослин. В онтогенезі виділяють чотири етапи розвитку: ембріональний, що проходить на материнській рослині від утворення зиготи до дозрівання насіння та від закладення до дозрівання органів вегетативного розмноження; ювенільний (молодість) – від проростання насіння або вегетативної нирки до настання здатності до утворення репродуктивних органів; етап зрілості (репродуктивний) - закладення зародків репродуктивних органів, формування квіток та гамет, цвітіння, формування насіння та органів вегетативного розмноження; етап старості – період від припинення плодоношення до відмирання.

Проходження онтогенезу пов'язане з якісними віковими змінами в обмінних процесах, на основі яких відбувається перехід до утворення репродуктивних органів та морфологічних структур.

У практиці овочівництва для позначення вікового стану рослин найчастіше користуються терміном «фаза розвитку», що означає певний морфологічний прояв вікового стану рослини. Найчастіше цього використовують фенологічні фази (проростання насіння, поява сходів, розгалуження, бутонізація, плодоутворення тощо. буд.), закладення органів в апикальной меристемі (етапи органогенезу).

Більшість овочевих культур, що формують продуктові органи з вегетативних утворень (капуста качана, кольрабі, брюссельська, салатні культури), закінчує своє перебування на овочевій плантації ювенільним періодом, не переходячи до утворення генеративних органів до збирання.

Одержання врожаю пов'язані з ростом- збільшенням розмірів рослини, його органів, збільшенням кількості та розміру клітин, утворенням нових структур.

Період проростання – важливий етап у житті рослин – перехід до самостійного харчування. Він включає кілька фаз: водопоглинання та набухання (закінчується наклеюванням насіння); утворення (зростання) первинних корінців; розвитку паростка; становлення проростка та переходу його до самостійного харчування.

У період водопоглинання і набухання насіння, а в деяких культур і на початку зростання первинних корінців насіння може підсохнути і повернутися в стан спокою, що використовується при деяких способах передпосівної підготовки насіння. На пізніших етапах проростання втрата вологи веде до загибелі проростка.

Темпи проростання та початкового зростання проростка значною мірою залежать і від розмірів насіння. Щодо велико-насіннєві культури та велике насіння з одного вороху забезпечують не тільки швидшу появу сходів, що пов'язано з відносно високою силою росту, але й сильніше початкове зростання. Найбільш сильним початковим зростанням володіють ліани (родини Гарбузові, Бобові), що мають велике насіння. Огірок через місяць після появи сходів використовує до 17% відведеної площі, а морква, за даними В. І. Едельштейна, - близько 1%. Слабке початкове зростання культур із сімейств Селерні та Лукові не тільки не дозволяє досить повно в ранні терміни використовувати сонячну радіацію, а й значно підвищує витрати на захист культур від бур'янів.

Однорічні та багаторічні плодові овочеві культури (томат, перець, баклажан, огірок, баштанні, чайот та ін) представлені в основному ремонтантними рослинами, характерна особливість яких – розтягнуте плодоношення. Це багатозбірні культури. Рослина одночасно може мати зрілі плоди, молоді зав'язі, квітки нерозвинені та перебувають у фазі плодоутворення.

Культури та сорти можуть значно відрізнятися за рівнем ремонтантності, що і визначає ритм зростання та надходження врожаю.

З моменту наклеювання насіння формування коріння випереджає зростання стебла. З кореневою системою пов'язані складні процеси обміну речовин. Поглинаюча поверхня кореня значно перевершує випарову поверхню листя. Відмінності ці неоднакові у культур та сортів, залежать від віку рослин та умов вирощування. Найбільш сильне випередження у розвитку кореневої системи притаманне багаторічним культурам, а серед сортів-пізнішим, за винятком цибулинних культур, а також багаторічників, але виростають на гірських плато, де шар родючого ґрунту невеликий.

Первинний корінець зародка формується у головний корінь, що дає початок сильно розгалуженій кореневій системі. У багатьох культур коренева система утворює коріння другого, третього та наступних порядків.

Наприклад, в умовах Середнього Уралу білокачанна капуста сорту Слава у фазі технічної стиглості мала сумарну довжину коренів 9185 м, а їх число досягало 927 000, у томату - відповідно 1893 і 116 000, у цибулі ріпчастої - 240 м і 4 розгалуження коріння досягало п'ятого порядку, у цибулі - третього. У більшості овочевих культур головний корінь відносно рано відмирає і коренева система стає мочкуватою. Цьому сприяє і пересадна (розсадна) культура, і навіть обмеження обсягу ґрунтового харчування. У багатьох культур (родини Пасльонові, Гарбузові, Капустяні та ін.) істотну роль грають придаткові корені, що утворюються з підсім'ядольного коліна або інших ділянок стебла після підгортання та пікірування. Винятково підрядним корінням представлена ​​коренева система вегетативно розмножуваних бульбових і цибулинних культур (картопля, батат, топінамбур, цибуля ріпчаста і багатоярусна та ін.). При насіннєвому розмноженні ріпчастої цибулі основна маса коренів до початку формування цибулини представлена ​​підрядними.

Виділяють ростове коріння, за допомогою якого відбувається поступальне зростання кореневої системи, у тому числі її активної частини - кореневих волосків. Поглинаюча поверхня коренів значно перевершує поверхню асимілюючої частини рослини. Особливо це виражено у ліан. Так, у огірка через місяць після висадки розсади площа робочої поверхні коріння досягала 20...25 м 2 перевищуючи поверхню листя більш ніж у 150 разів. З цією особливістю, мабуть, пов'язано те, що ліани погано переносять пошкодження кореневої системи в розсадній культурі, яка вдається лише у разі застосування розсади горщика, що виключає пошкодження коренів. Характер формування кореневої системи залежить тільки від генетичних особливостей рослин, а й від способу культури та інших умов вирощування. Пошкодження верхівки головного кореня в розсадній культурі веде до утворення мочкуватої кореневої системи. Висока щільність ґрунту (1,4... 1,5 г/см 3 ) уповільнює ріст кореневої системи, а деякі культури призупиняють. Рослини значно різняться за реакцією кореневої системи на ущільнення ґрунту. Найкраще переносять ущільнення культури з відносно повільними темпами зростання, наприклад, морква. У огірка високі темпи зростання кореневої системи тісно пов'язані з необхідністю достатньої аерації - нестача кисню у ґрунті викликає швидке відмирання коренів.

Коренева система має ярусну будову. Основна маса коренів у більшості випадків розташована в орному горизонті, проте можливе і глибинне проникнення коріння в ґрунт (рис. 3). Для броколі, капусти білокачанної, цвітної та пекінської, кольрабі, цибулі-батуна, цибулі ріпчастої та цибулі-порею, петрушки, редиски, салату, селери, часнику та шпинату глибина проникнення коріння становить 40...70 см; для баклажана, брюкви, гороху, гірчиці, кабачка, моркви, огірка, перцю, ріпи, буряків, кропу, цикорію - 70...120; для кавуна, артишоку, дині, картоплі, пастернаку, вівсяного кореня, ревеню, спаржі, томату, гарбуза та хрону – понад 120см.

Максимального розміру активна поверхня коренів зазвичай сягає початку плодоутворення, а й у капусти - до початку технічної стиглості, після цього в більшості культур, особливо сильно в огірка, поступово зменшується внаслідок відмирання кореневих волосків. Протягом онтогенезу змінюється і співвідношення всмоктують і провідних коренів.

Кореневі волоски недовговічні, відмирають дуже швидко. У міру зростання рослин активна частина кореневої системи переміщається корінням вищих порядків. Продуктивність кореневої системи залежить від умов, в яких знаходяться коріння, та постачання їх надземної системи продуктами фотосинтезу. Біомаса коріння по відношенню до надземної системи невелика.

У однорічних овочевих культур коріння відмирає протягом сезону. Часто закінчення приросту коріння стає причиною початку старіння рослини. Більшість багаторічних овочевих культур спостерігаються сезонні ритми у розвитку кореневої системи. У середині і наприкінці літа коріння повністю або частково відмирає. У цибулі ріпчастої, часнику, картоплі та інших культур коренева система відмирає повністю. У ревеню, щавлю та артишоку відмирає в основному активна частина коренів, а головний корінь та частина його відгалужень залишаються. З настанням осінніх дощів починає відростати нове коріння від денця цибулин і головного коріння. У різних культур це відбувається по-різному. У часнику відростає коріння і незабаром прокидається нирка, яка дає листя. У цибулі ріпчастої відростають тільки коріння, оскільки цибулина перебуває у стані спокою.

В інших багаторічників (цибуля-батун, естрагон, щавель) відростають нові коріння і листя. Осінній розвиток коріння - основна умова успішної перезимівлі та швидкого зростання навесні, що забезпечує вихід продукції в ранні терміни.

Поки бульба картоплі перебуває у стані спокою, утворення коренів викликати не вдається, оскільки цього процесу передує проростання бульби.

Осіннє відростання коренів спостерігається і у дворічних овочевих рослин, якщо вони залишаються в полі, що відбувається в насінництві при безпересадковій культурі або осінній висадці маточників.

Зростання кореневої та надземної систем регулюється фітогормонами, частина яких (гібберелліни, цитокініни) синтезується в корені, а частина (індолілоцтова і абсцизова кислоти) - в листі і верхівках пагонів. Після зростання зародкового кореня починається подовження гіпокотилю втечі. Після виходу його на поверхню землі зростання пригнічується під впливом світла. Починає рости епікотиль. Якщо світла немає, гіпокотиль продовжує зростати,

що призводить до ослаблення проростків. Для отримання міцних здорових рослин важливо не допустити витягування гіпокотилю. При вирощуванні розсади необхідно забезпечувати достатню освітленість, знижену температуру та відносну вологість повітря під час появи сходів.

Зовнішні умови у цей період переходу до самостійного харчування значною мірою визначають надалі темпи зростання, розвитку та продуктивність рослин.

Подальше зростання пагонів пов'язані з процесами диференціювання апікальних і латеральних меристем, морфогенезом, тобто закладенням органів зростання та розвитку клітин та тканин (цитогенез). вегетативних та генеративних органів (органогенез). Морфогенез генетично запрограмований і змінюється залежно від зовнішніх умов, що впливають на фенотипічні ознаки – зростання, розвиток та продуктивність.

Зростання овочевих рослин пов'язане з розгалуженням, яке у культур, що належать до різних життєвих форм, може бути моноподіальним, коли верхівкова нирка протягом онтогенезу залишається ростовою (гарбузовою), симподіальною, коли вісь першого порядку закінчується термінальною квіткою або суцвіттям (пасленові), і змішаним , що поєднує обидва типи розгалуження.

Розгалуження - дуже важлива ознака, пов'язана з темпами формування врожаю, його якістю та продуктивністю рослин, можливістю механізації, з витратами праці на пасинкування та прищипування.

Культури та сорти різняться за характером розгалуження. Це залежить і від умов зовнішнього середовища. В оптимальних умовах розгалуження проявляється значно сильніше. Не гілкуються в перший рік життя капустяні рослини, коренеплоди, цибуля ріпчаста, часник при вирощуванні з повітряних цибулинок. Слабко гілкуються горох і боби. Значно розрізняються за силою розгалуження (числу гілок та порядків) сорти томату, перцю, огірка та баштанних культур.

Репродуктивний етап онтогенезу починається із закладення примордіальних зародків генеративних органів. У більшості культур воно стимулює активне зростання осьових органів та асиміляційного апарату. Активне зростання продовжується і в початковий період формування плодів, поступово згасаючи із зростанням навантаження плодами. У огірка, гороху та багатьох інших культур у період масового плодоутворення та формування насіння зростання припиняється. Високе навантаження плодами сприяє прискоренню старіння рослин і може бути причиною передчасного відмирання. У гороху, огірка збирання недозрілих зав'язей дає можливість значно продовжити вегетаційний період.

Культурам і сортам овочевих рослин притаманні сезонні та добові ритми зростання та розвитку, зумовлені генетично (ендогенні) та умовами зовнішнього середовища (екзогенні).

Багаторічні, дворічні та озимі культури, що походять з

зон помірного та субтропічного клімату, представлені в основному розеточними та напіврозеточними рослинами. У перший рік життя вони утворюють дуже коротке потовщене стебло та приземну розетку листя.

Навесні другого року швидко утворюється квітконосне стебло, облистнений у напіврозеткових життєвих форм (щавель, ревінь, хрін, капуста, морква та ін.) і не має листя у ро-зеточних (цибулеві). До кінця літа з дозріванням насіння це стебло відмирає. У дворічників (монокарпічні рослини) гине вся рослина. У багаторічників (полікарпичні рослини) відмирають частину стебел, частково або повністю (цибуля, часник) листя та коріння. Рослини входять у стан фізіологічного, та був вимушеного спокою.

Наявність розетки, що обумовлює невеликі розміри стебла, забезпечує у озимих та багаторічних культур перезимівлю рослин. Поява квітконосного стебла, що означає перехід до генеративного розвитку, можливе лише за умови яровізації - на рослину протягом певного періоду низьких позитивних температур. У багаторічних рослин стебло має з'являтися щороку. Більш того, знижені температури сприяють (у ревеню) припинення періоду спокою та стимулюють відростання листя, що використовується при вигонці у захищеному ґрунті.

У качанної та цвітної капусти розетки утворюються інакше. На початку розсадного та післярозсадного періодів рослини цих культур ростуть як безрозеткові, і лише після утворення 10...15 листків починається формування надземної розетки. Стебло довше, ніж у коренеплодів, і більш уразливе для негативних температур. У перший рік життя при вирощуванні з насіння розеткові та напіврозеткові культури не гілкуються. Розгалуження спостерігається лише на другий рік у дворічних культур та починаючи з другого року у багаторічних.

Після перезимівлі для багаторічних та дворічних культур характерний дуже сильний (вибуховий) ріст, що забезпечує у короткий термін формування розетки листя та стебел. Рослини сильно гілкуються. З активних бруньок утворюються плодоносні пагони, зі сплячих, що не пройшли яровізацію, - вегетативні.

Швидше формують асиміляційний апарат багаторічні рослини на другий і наступні роки, забезпечуючи отримання раннього врожаю, ніж із вирощуванні з насіння у рік.

Особливість дворічних овочевих культур, і навіть цибулі ріпчастої - велика тривалість ювенільного періоду (60...70 %) проти репродуктивним (30...40 %). Основними фотосинтезуючими органами у репродуктивний період у капусти, редьки, ріпи стають стебла та стручки насіннєвих рослин, у цибулі – стрілки та покриви плодів.

У однорічних культур репродуктивний період вдвічі довший за ювенільний.

Ліани - кучеряві, стелиться, лазаючі рослини, не здатні зберігати вертикальне положення, тому вони використовують як опору інші рослини. Для кучерявих і лазаючих (усиконосних) ліан характерні сильне початкове зростання і значний розмір зони втечі, що визначає, що визначає дуже високі темпи зростання і в подальшому. Молоді рослини кучерявих ліан (квасоля) не мають кругової нутації, щоб обвити опору; вона з'являється пізніше. Особливістю їх є уповільнений зростання листя, що заклалося на зростаючій зоні втечі.

Усиконосні лазаючі ліани (овочеві культури із сімейства Гарбузові та горох) завдяки наявності вусиків з високою чутливістю до зіткнення з опорою (тигмоморфогенез) мають здатність до швидкого та ґрунтовного кріплення до неї. Серед усиконосних ліан у сімействі Гарбузові особливе місце займає група ліан, що стелиться, до яких відносяться баштанні культури (кавун, диня і гарбуз) і польові європейські сорти огірка. Для них характерні плагіотропне положення стебла, що стеліться, відносно швидке вилягання стебел після появи сходів, сильне розгалуження, пов'язане з можливо швидшим захопленням території і домінуванням на ній. В умовах достатнього зволоження у деяких з цих ліан (наприклад, у гарбуза) у вузлах утворюються придаткові корені, що забезпечують додаткове кріплення стебла до ґрунту.

Зростання рослини, її окремих органів, формування врожаю значною мірою залежить від розподілу між окремими частинами продуктів фотосинтезу, що з активністю аттрагуючих (мобілізуючих, притягуючих) центрів. Спрямованість діяльності цих центрів гормонального регулювання змінюється протягом онтогенезу. Поряд з генетичною обумовленістю вона сильно визначається умовами зовнішнього середовища. Атрагуючими центрами зазвичай є частини рослин, що ростуть: точки росту і листя, коріння, генеративні (формуються плоди і насіння), а також запасають (коренеплоди, цибулини і бульби) органи. Нерідко між цими органами спостерігається конкуренція у споживанні продуктів фотосинтезу.

Від активності аттрагуючих центрів залежать інтенсивність фотосинтезу, темпи та співвідношення зростання окремих органів рослини, а зрештою врожай, його якість та строки надходження.

Особливо сильна здатність аттрагувати генеративних органів відрізняє сорти плодових овочевих культур (горох, квасоля, томат, огірок, перець та ін), призначених для одночасного машинного збирання. У більшості цих сортів плодоутворення та дозрівання врожаю проходять у стислий термін. Характерно їм і щодо раннє припинення зростання.

На регулюванні розташування аттрагуючих центрів та їх активності базуються багато агротехнічних прийомів (період вирощування культури, управління зростанням розсади, формування рослин, режими температури, зрошення, добрива, застосування рострегулюючих речовин). Створення в період зберігання цибулі-сівки умов, що виключають можливість її яровізації, зробить центром аттрагування цибулину, що дозволить отримати хороший урожай. При зберіганні цибулі-матки, маточників дворічних культур, навпаки, важливо створити умови для їхньої яровізації.

Втрати врожаю та зниження якості продукції спостерігаються при цвітності коренеплодів, капусти, салату, шпинату та інших культур. Центр аттрагування у випадках переміщається від запасають вегетативних органів у генеративні. Коренеплоди редиски стають в'ялими (ватними), листя салату - грубими і несмачними, припиняється зростання цибулин.

Топографія та активність аттрагуючих центрів, їх збалансованість з фотосинтетичною діяльністю асиміляційного апарату визначають господарську ефективність фотосинтезу, терміни збирання, кількісні та якісні показники врожаю. Наприклад, велика кількість плодів на одиницю площі листя у деяких сортів томату та дині призводить до зниження вмісту в плодах сухих речовин та втрати смакових якостей.

Крапки росту і молоде листя споживають всі продукти фотосинтезу, а також значну частину мінеральних сполук з дорослого та старіючого листя. Старе листя, крім того, віддає молодим і частину раніше накопичених пластичних речовин.

Феноменальна аттрагирующая здатність запліднених зародків проявляється в деяких культур у плодах, відторгнутих від материнської рослини. Квітконоси з квітками картоплі, цибулі ріпчастої, зрізані після запилення або навіть запилені після зрізання, помішані у воду, формують насіння з частини сім'ячок. Весь цей час квітконоси та плоди асимілюють. Зібрані з рослин тижневі зеленці огірка, недозрілі плоди зеленоплідних сортів кабачка, гарбузи у сприятливих умовах освітлення, тепла та відносної вологості повітря протягом одного-двох місяців до дозрівання насіння не підсихають та асимілюють діоксид вуглецю (СО 2). Частина сім'яничок залежно від розмірів і віку зав'язі утворює повноцінне схоже насіння, яке часто значно дрібніше за насіння, що сформувалося в плодах на материнській рослині. Плоди, що не мають хлорофілу (білі), такою здатністю не мають.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

План

• 1. Планетарне значення рослин
• 2. Метаморфоз коренів
• 3. Суцвіття
• 4. Основні закономірності росту рослин
• 5. Поняття про онтогенез, зростання та розвиток рослин
• 6. Рослинні спільноти

1. Планетарне значення рослин

Планетарне значення рослин пов'язані з їх автотрофним способом харчування з допомогою фотосинтезу. Фотосинтез - це процес утворення органічних речовин (цукору та крохмалю) з мінеральних речовин (води та вуглекислого газу) на світлі за допомогою хлорофілу. Під час фотосинтезу рослини виділяють у повітря кисень. Саме ця особливість фотосинтезу призвела до того, що на ранніх етапах розвитку життя на Землі у її атмосфері з'явився кисень. Він не лише забезпечив анаеробне дихання більшості організмів, а й сприяв появі озонового екрану, що захищає планету від ультрафіолетового випромінювання. Нині рослини також впливають складу повітря. Вони зволожують його, поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень. Тому охорона зеленого покриву планети - одна з умов запобігання глобальній екологічній кризі.

У процесі життєдіяльності зелених рослин з неорганічних речовин і води створюються величезні маси органічної речовини, які використовуються як їжа самими рослинами, тваринами і людиною.

В органічній речовині зелених рослин накопичується сонячна енергія, за рахунок якої розвивається життя Землі. Ця енергія, накопичена стародавніми рослинами, становить основу енергетичних ресурсів, використовуваних людиною у промисловості: кам'яне вугілля, торф.

Рослини дають величезну кількість продуктів, необхідних людині як сировину для різних галузей промисловості. Рослини задовольняють основні потреби людини в їжі та одязі, лікарських препаратах.

2. Метаморфоз коренів

рослина фотосинтез фітоценоз автотрофний

Особливістю метаморфозів коренів у тому, що дуже багато їх відбивають не зміни основних функцій кореня, а зміни умов їх виконання. Найбільш поширеним метаморфозом кореня, слід вважати мікоризу, комплекс кореня і гіф грибів, що зрослися з ним, з яких рослини отримує воду з розчиненими в ній мінеральними речовинами.

Коренеплід формується з головного кореня завдяки відкладенню у ньому великої кількості поживних речовин. Коренеплоди утворюються головним чином умовах культурного обробітку рослин. Вони є у буряків, моркви, редьки та ін. У коренеплоді розрізняють: а) головку, що несе розетку листя; б) шийку – середню частину; в) власне корінь, від якого відходять бічні корені.

Кореневі бульби, або кореневі шишки, є м'ясисті ущільнення бічних, а також придаткових коренів. Іноді вони досягають дуже великої величини і є вмістилищем запасних речовин, переважно вуглеводів. У кореневих бульбах чистяка, орхідей, запасною речовиною є крохмаль. У придаткових коренях жоржини, що перетворилися на кореневі бульби, накопичується інулін.

З оброблюваних рослин слід назвати батат, із сімейства берункові. Його кореневі бульби досягають зазвичай 2 – 3 кг, але можуть бути більшими. Культивується в субтропічних та тропічних районах для отримання крохмалю та цукру.

Повітряне коріння утворюється у деяких тропічних рослин. Вони розвиваються як придаткові зі стебел, мають бурий колір і вільно повисають у повітрі. Характеризуються здатністю поглинати атмосферну вологу. Їх можна побачити у орхідей.

Коріння, що чіпляється, за допомогою якого слабкі стебла ліан піднімаються вгору по стовбурах дерев, по стінах, укосах. Подібне придаткове коріння, що вростає в щілини, добре закріплює рослину і дає їй можливість підніматися на велику висоту. До групи таких ліан належить плющ, широко поширений у Криму та на Кавказі.

Дихальне коріння. У болотяних рослин, до звичайних коренів яких доступ повітря сильно утруднений, виростає спеціальне коріння, спрямоване із землі вгору. Вони знаходяться над водою та отримують повітря з атмосфери. Дихальне коріння є у болотного кипарису. (Кавказ, Флорида).

3. Суцвіття

Суцвіття (лат. inflorescentia) - частина системи пагонів покритонасінної рослини, що несе квітки і у зв'язку з цим різноманітно видозмінена. Суцвіття зазвичай більш менш чітко відмежовані від вегетативної частини рослини.

Біологічний сенс виникнення суцвіть - у зростаючій ймовірності запилення квіток як анемофільних (тобто вітрозапильних), так і ентомофільних (тобто комахозапильних) рослин.

Закладаються суцвіття усередині квіткових чи змішаних бруньок. Класифікація та характеристика суцвіть:

За наявністю та характером прицвітного листя (приквітників):

Фрондозні (лат. frondis - листя, листя, зелень), або листяні - суцвіття, в яких приквітки мають добре розвинені платівки (наприклад, фуксія, фіалка триколірна, вербейник монетчастий).

Брактеозні - суцвіття, в яких приквітки представлені лускоподібним листям верхової формації - брактеями (наприклад, конвалія, бузок, вишня).

Ебрактеозні, або голі - суцвіття, в яких приквітки редуковані (наприклад, дика редька, грицики та інші капустяні (хрестоцвіті).

За ступенем розгалуження:

Прості – суцвіття, в яких на головній осі розташовуються поодинокі квітки і, таким чином, розгалуження не перевищує двох порядків (наприклад, гіацинт, черемха, подорожник та ін.).

Складні - суцвіття, у яких головної осі розташовуються приватні (парціальні) суцвіття, тобто розгалуження сягає трьох, чотирьох і більше порядків (наприклад, бузок, бирючина, калина та інших.).

За типом наростання та напрямку розкриття квіток:

Рацемозні, або ботричні (від лат. racзmus і грецьк. ботріон - кисть, гроно) - суцвіття, що характеризуються моноподіальним типом наростання осей та акропетальним (тобто спрямованим від основи осі до її верхівки) розкриттям квіток (наприклад, іван-чай, грицики) та ін.)

Цимозні (від лат. cyma - напівзонтик) - суцвіття, що характеризуються симподіальним типом наростання осей та базипетальним (тобто спрямованим від верхівки осі до її основи) розкриттям квіток.

За характером поведінки апікальних меристем:

Закриті, або певні - суцвіття, в яких апікальні (верхівкові) меристеми осей витрачаються на утворення верхівкової квітки (усі цимозні суцвіття, а також рацемозні деяких рослин: хохлаток, товстун, дзвіночків та ін.).

Відкриті, або невизначені - суцвіття, у яких апікальні меристеми осей залишаються у вегетативному стані (конвалія, гіацинт, грушанка та ін.).

4. Основні закономірності росту рослин

Основні закономірності зростання рослин: закон великого періоду зростання; ритмічність та періодичність; ростові кореляції, полярність; регенерація

Ритмічність зростання – чергування уповільненого та інтенсивного зростання клітини, органу, організму – буває добова, сезонна – є результатом взаємодії внутрішніх та зовнішніх факторів.

Періодичність зростання й у багаторічних, озимих і дворічних форм, які мають період активного зростання переривається періодом спокою.

Закон великого періоду зростання - Швидкість лінійного зростання (маси) в онтогенезі клітини, тканини, будь-якого органу, рослини загалом непостійна і може бути виражена сигмоїдною кривою (кривою Сакса). Лінійна фаза зростання названа Саксом великим періодом зростання. Виділяють 4 ділянки (фази) кривої.

Початковий період повільного зростання (лаг-період).

Лог-період, великий період зростання за Саксом

Фаза уповільнення зростання.

Стаціонарний стан (закінчення зростання).

Ростові кореляції (стимулюючі, інгібуючі, компенсаторні) - відбивають залежність зростання та розвитку одних органів чи частин рослини з інших, їх взаємний вплив. Прикладом стимулюючих кореляцій є взаємовплив втечі та кореня. Корінь забезпечує надземні органи водою, поживними речовинами, та якщо з листя до коріння надходять органічні речовини (вуглеводи, ауксини), необхідних зростання коренів.

Інгібуючі кореляції (гальмують) - одні органи пригнічують зростання та розвитку інших органів. Прикладом цих кореляцій може бути явище апікального домінування - гальмування зростання бічних нирок, пагонів верхівковою ниркою втечі. Прикладом може бути феномен " королівського " плоду, який почався першим. Використання у практиці прийому зняття апікального домінування: формування крони шляхом обрізання верхівок домінуючих пагонів, пікірування розсади та саджанців плодових дерев.

Компенсаторні кореляції відображають залежність зростання та конкурентні відносини окремих органів від забезпеченості їх поживними речовинами. У процесі зростання рослинного організму йде природна редукція (опадіння, відмирання) або штучно видаляється частина органів, що розвиваються (пасинкування, проріджування зав'язей), а ті, що залишилися, ростуть з більшою швидкістю.

Регенерація – відновлення пошкоджених або втрачених частин.

Фізіологічна – відновлення кореневого чохлика, заміна кірки у стовбурів дерев, заміна старих елементів ксилеми новими;

Травматична – загоєння ран стовбурів та гілок; пов'язаний з утворенням калюсу. Відновлення втрачених надземних органів за рахунок пробудження та відростання пазушних або бічних бруньок.

Полярність - властива рослинам специфічна диференціація структур та процесів у просторі. Вона проявляється у певній спрямованості зростання кореня та стебла, у певному напрямку пересування речовин.

5. Поняття про онтогенез, зростання та розвиток рослин

Онтогенез (життєвий цикл), або індивідуальний розвиток, - комплекс послідовних та незворотних змін життєдіяльності та структури рослин від виникнення із заплідненої яйцеклітини, зародкової чи вегетативної нирки до природної смерті. Онтогенез є послідовною реалізацією спадкової генетичної програми розвитку організму у конкретних умовах довкілля.

Для характеристики онтогенезу рослин використовують терміни "зростання" та "розвиток".

Зростання - новоутворення цитоплазми та клітинних структур, що призводить до збільшення числа та розмірів клітин, тканин, органів і всієї рослини в цілому (за Д.А. Сабінін, 1963). Зростання рослин не можна розглядати як суто кількісний процес. Так, паростки, що з'являються, листя якісно відрізняються один від одного. Рослини на відміну тваринних організмів зростають протягом усього життя, але зазвичай з деякими перервами (період спокою). Показники темпів зростання – швидкість наростання маси, обсягу, розмірів рослини.

Розвиток – якісні зміни живих структур, зумовлені проходженням організмом життєвого циклу. Розвиток - якісні зміни структури та функцій рослини в цілому та її окремих частин - органів, тканин і клітин, що виникають у процесі онтогенезу (за Д.А. Сабініном). Виникнення якісних відмінностей між клітинами, тканинами та органами отримало назву диференціювання.

Формоутворення (або морфогенез) у рослин включає процеси закладання, росту і розвитку клітин (цитогенез), тканин (гістогенез) і органів (органоненез).

Процеси зростання та розвитку тісно взаємопов'язані. Проте швидке зростання може супроводжуватися повільним розвитком та навпаки. Озимі рослини при весняному посіві швидко зростають, але не переходять до репродукції. Восени за знижених температур озимі рослини ростуть повільно, але у них проходять процеси розвитку. Показником темпів розвитку є перехід рослин до репродукції.

За тривалістю онтогенезу сільськогосподарські рослини поділяють на однорічні, дворічні та багаторічні.

Однорічні рослини поділяють на:

ефемери - рослини, онтогенез яких відбувається у 3-6 тижнів;

ярі - рослини (зернові, зернобобові), вегетаційний період яких починається навесні або влітку і завершується цього ж літа або восени;

озимі - рослини, вегетація яких починається восени і завершується влітку чи восени наступного року.

Дворічні рослини у перший рік життя утворюють вегетативні та зачатки генеративних органів, у другий рік проходять цвітіння та плодоношення.

Багаторічні рослини (кормові трави, плодові та ягідні культури) мають тривалість онтогенезу від 3...10 до кількох десятків років.

Однорічні та багато дворічні (морква, буряк, капуста) рослини відносяться до групи монокарпічних рослин або одноразово плодоносних. Після плодоношення вони гинуть.

У полікарпічних рослин плодоношення повторюється кілька років (багаторічні трави, ягідні чагарники, плодові дерева). Поділ рослин на монокарпічні та полікарпічні умовно. Так, у тропічних країнах бавовник, рицина, томат та інші розвиваються як багаторічні полікарпічні форми, а в помірних широтах – як однорічні. Пшениця та жито – однорічні рослини, але серед них є й багаторічні форми.

Періодизація онтогенезу. Онтогенез найвищих рослин класифікують по-різному. Зазвичай виділяють:

Вегетативний та репродуктивний періоди. Протягом вегетативного періоду інтенсивно накопичується вегетативна маса, посилено зростає коренева система, відбуваються кущіння та розгалуження, закладаються органи квітки. Репродуктивний період включає цвітіння та плодоношення.

Фенологічні фази відрізняються чітко вираженими морфологічними змінами рослин. Щодо конкретних культур фенофази докладно описані у рослинництві, овочівництві, плодівництві. Так, у злаків розрізняють такі фази: проростання насіння, сходи, поява третього листа, кущіння, вихід у трубку, колосіння, цвітіння, фази молочної, воскової та повної стиглості.

Етапи органогенезу рослин. 12 етапів органогенезу, що відображають морфофізіологічні процеси в онтогенезі рослин, виділила Ф.М. Куперман (1955) (рис. 1):

на 1-2 етапах відбувається диференціація вегетативних органів,

на III-IV - диференціація зародкового суцвіття,

на V-VIII - формування квіток,

на IX - запліднення та утворення зиготи,

на Х-ХII - зростання та формування насіння.

При хорошому забезпеченні хлібних злаків водою та азотом на II та III етапах формується великий колос із великою кількістю колосків. Про закінчення яровізації у озимих хлібів можна судити з витягування конуса наростання та початку диференціації колоскових горбків (III етап). Фотоперіодична індукція закінчується з появою ознак диференціації квіток (V етап).

Основні вікові періоди. Виділяють 5 вікових періодів:

ембріональний - утворення зиготи;

ювенільний - проростання зародка та утворення вегетативних органів;

зрілість - поява зародків квіток, формування репродуктивних органів;

розмноження (плодоношення) - одноразове або багаторазове утворення плодів;

старіння - переважання процесів розпаду та малоактивності структур.

Вивчення закономірностей онтогенезу сільськогосподарських рослин - одне з основних завдань приватної фізіології рослин та рослинництва.

6. Рослинні спільноти

Рослинні спільноти (а також окремі види, внутрішньовидові форми та терати), які мають достатній певний і стійкий зв'язок з умовами середовища і використовуються для розпізнавання цих умов, називаються індикаторами. Умови, що визначаються за допомогою індикаторів, називаються об'єктами індикації або індикатами, а процес визначення - індикацією. Індикаторами може бути окремі організми чи його поєднання (ценози), присутність яких свідчить про певні властивості довкілля. Однак часті випадки, коли той чи інший вид або ціноз має дуже широку екологічну амплітуду і тому не є індикатором, але окремі ознаки різко змінюються в різних екологічних умовах і можуть бути використані для індикації. У пісках Заунгузьких Каракумів (Туркменія), наприклад, широко поширений колючелистник (Acanthophyllum brevibracteatum),має зазвичай рожеві квітки, але на ділянках з близьким заляганням скупчень сірки (наприклад, в районі Сірчаних пагорбів) забарвлення квіток змінюється на біле. У ландшафтах Підмосков'я скупчення верхівок на луках можуть бути визначені не стільки за флористическим складом лучних фітоценозів, скільки за тривалістю окремих фенофаз, так як площі, під якими залягають верхівки, позначаються тривалим цвітінням ряду видів, що позначається на аспекті луки. Як в тому, так і в іншому випадку для індикації використовуються не види або ценози як такі, лише деякі їх особливості.

Зв'язок між індикатором та індикатом називається індикаційним. Залежно від характеру індикаційного зв'язку індикатори поділяються на прямі та непрямі. Прямі індикатори пов'язані з індикатом безпосередньо і зазвичай залежить від його присутності.

Прикладом прямих індикаторів підземних вод можуть служити в регіонах співтовариства з пануванням рослин з групи - облнгатних фреатофітів (тобто рослин, постійно пов'язаних з ґрунтовими водами) - чиївники (ассоц. Achnatherum splendens),спільноти верблюжої колючки (види роду Alhagi).Ці спільноти не можуть існувати поза індикаційним зв'язком, і якщо вона порушена, то вони гинуть. Непрямим, або опосередкованим, називається індикаційний зв'язок, який здійснюється через якусь проміжну ланку, що зв'язує індикатор та індикат. Так, розріджені чагарники псаммофільні Aristida pennataв пісках пустель є непрямим індикатором локальних скупчень підпіщаної верховодки. Хоча прямий зв'язок тут відсутня, але піонери-псаммофіти вказують на слабку закріпленість піску, що зумовлює хорошу аерацію піщаної товщі та вільну інфільтрацію опадів, тобто умови, які сприяють утворенню верховодки. Прямі індикатори надійніші і достовірніші, ніж непрямі.

За ступенем географічної стійкості індикаційних зв'язків індикатори можна розділити на панареальні, регіональні і локальні. Зв'язок панареальних індикаторів з індикатом однакова у всьому ареалі індикатора. Так, тростина (Phragrnites australis)є панареальним індикатором підвищеної вологості субстрату у межах розвитку своєї кореневої системи. Панареальні індикатори нечисленні і зазвичай належать до прямих. Значно частіші регіональні індикатори, мають постійний зв'язок з індикатом лише межах певної фізико-географічної області, і локальні, що зберігають індикаційне сталість лише площі відомого фізико-географічного району. Як ті, так і інші виявляються переважно непрямими.

Усі перелічені підрозділи індикаторів за характером і стійкості взаємин з індикатом мають значення лише стосовно певної індикаційної зв'язку з відомим індикатом у конкретній системі індикатор - індикат. Поза нею вони не мають значення. Таким чином, те саме співтовариство може бути прямим панареальним індикатором для одного індикату і непрямим локальним - для будь-якого іншого. Тому не можна говорити про індикаційну значущість цінозу або виду взагалі, не визначаючи точно, про який індикат йдеться. рослина фотосинтез фітоценозу автотрофним

Індикати, які визначаються за допомогою ботанічних показників, дуже різноманітні. Ними можуть бути як різні типи певних природних об'єктів (ґрунтів, гірських порід, підземних вод тощо), так і різні властивості цих об'єктів (механічний склад, засоленість, тріщинуватість та ін.), та певні процеси, що протікають у навколишньому середовищі (ерозія, суфозія, карст, дефляція, заболочування, міграція солей тощо), та окремі властивості середовища (клімат). Коли об'єктом індикації є той чи інший процес, як індикатори виступають не окремі види або ценози, але взаємопов'язані системи рослинних угруповань, еколого-генетичні ряди їх. Індикатами може бути як природні процеси, а й зміни, створювані у навколишньому середовищі людиною, які у ній при меліорації, вплив її у промислових підприємств, видобутку з корисними копалинами, під час будівництва.

Основні напрями індикаційної геоботаніки виділяються за індикатами, визначення яких використовуються індикаційно-геоботанічні спостереження. Як найголовніших нині існують такі напрями:

1) педоіндикація; 2) літоіндикація; 3) гідроіндикація; 4) індикація мерзлотних умов; 5) індикація корисних копалин; 6) індикація природних процесів; 7) індикація антропогенних процесів.

Педоіндикацію та літоіндикацію часто об'єднують у геоіндикацію. Педоіндикація, або індикація ґрунтів, - один з найважливіших напрямів, оскільки зв'язки ґрунту та рослинного покриву найбільш безперечні та загальновідомі. Цей напрямок має дві гілки: індикацію різних таксонів (тобто типів, підтипів, пологів та видів ґрунтів) та індикацію певних властивостей ґрунтів (механічний склад, засоленість та ін.). Перша, маючи винятково велике значення, виявляється досить складною, тому що в типології та класифікації ґрунтів (особливо в найнижчих таксономічних одиницях) не завжди існує повна одноманітність, тому обсяг індикату іноді виявляється дещо невизначеним. Друга гілка розроблена зараз значно повніше, тому що властивості ґрунтів у більшості випадків можуть бути охарактеризовані кількісними показниками (за результатами аналізів), і тому з великою точністю можна встановити зв'язок певних рослинних угруповань з певною амплітудою цих показників.

Літоіндикацією називається геоботанічеока індикація гірських порід. Літоіндикація тісно пов'язана з педоіндикацією, але охоплює глибші товщі землі. Зв'язок рослинності з цими горизонтами може бути як прямий (за рахунок рослин з найбільш потужною кореневою системою), так і непрямий (через систему гірська порода – ґрунт – рослинність). Багато рослинних угруповань мають значення індикаторів вивітрювання гірських порід ранніх стадій ґрунтоутворення на них (наприклад, співтовариства літофільних лишайників і водоростей). Рослинні індикатори можуть вказувати на тріщину порід (за рахунок переважного розвитку рослинності в тріщинах), на певні хімічні особливості порід (гіпсоносність, залізність, карбонатність та ін), на їх гранулометричний склад (позначаючи глини, піски, супіски, суглинки, галечники).

Гідроіндикація, або індикація ґрунтових вод, ґрунтується на здатності багатьох рослин розвиватися лише при зв'язку їхньої кореневої системи з водонасиченими горизонтами. Тут, як і в області літоіндикації, використовуються рослинні угруповання з пануванням глибококореневих рослин. При геоботанічній індикації можлива також оцінка мінералізації ґрунтових вод. При цьому показниками високомінералізованих ґрунтових вод є часто (але не завжди) ті ж угруповання, які індикують і солоносні гірські породи. Індикація мерзлотних умов має дуже складний характер. В основі її лежить уявлення про залежність рослинного покриву кріолітозони від термічних властивостей субстрату та сезонних процесів протаювання та промерзання. Однак ці властивості багаторічномерзлих грунтів стоять залежно як від гранулометричного їх складу, так і від геоморфологічних, гідрологічних і гідрогеологічних умов. Тому індикація мерзлотних умов є хіба що результатом інтеграції педоіндикаційних, літоіндикаційних та ідроіндикаційних досліджень. Всі розглянуті напрямки - педоіндикація, літоіндикація, гідроіндикація та індикація мерзлотних умов - мають

подібність у тому відношенні, що основними індикаторами є рослинні угруповання.

Індикація корисних копалин багато в чому відрізняється від інших напрямів індикаційної геоботаніки. Як прямі індикатори тут використовуються зазвичай не рослинні угруповання, а окремі види, дрібні внутрішньовидові форми рослин, а також терати. В основі індикації при цьому лежать встановлені спостереженнями факти про сильну формотворчу роль багатьох сполук, а також про патологічний вплив їх на зовнішній вигляд рослини - його забарвлення, морфологію його органів та їх типові пропорції. Непряма індикація може проводитися і по угрупованням, якщо вони позначають літологічні різниці порід, з якими пов'язане поширення певних корисних копалин. Але такі непрямі індикатори зазвичай мають локальний характер, і тому практичне значення їх обмежене.

Індикація процесів, як природних, і антропогенних, проводиться за окремими рослинним угрупованням, а, по эколого-генетическим рядам їх. Це просторові ряди угруповань, ділянки яких розташовуються один за одним у тому порядку, в якому вони змінюють один одного в часі. Іншими словами, це сукцесійний ряд, розгорнутий у просторі. Кожне співтовариство, що у подібному ряду, відбиває певну стадію процесу, який створив цей ряд. У польових умовах такі ряди виявляються у формі тих чи інших комплексів та комбінацій. Еколого-генетичні ряди, що індикують природні процеси, відображають як ендодинамічні сукцесії (що протікають в результаті розвитку самого фітоценозу, що змінює середовище), так і екзодинамічні (що виникають під впливом зовнішніх причин).

Індикаторами антропогенних процесів зазвичай є екзодинамічні ряди.

Крім перелічених основних напрямів існують деякі види індикації, що не отримали поки що такого широкого розвитку та застосування, проте досить важливі. Сюди відносяться: індикація кліматичних умов, індикація тектонічної будови території та особливо розташування різних типів тектонічних порушень. Деякі випадки застосування індикації до цих об'єктів будуть розглянуті у розділах, присвячених тим зонам та підзонам, де ці види індикації найбільш чітко виражені.

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Історія розвитку досліджень у галузі фізіології рослин. Принципи походження та розвитку хлоропласту з пропластиди у клітині рослин. Основні функції, будова, фотосинтез та генетичний апарат хлоропластів. Характеристика продукції фотосинтезу.

реферат, доданий 11.12.2008


Поняття життєвої форми щодо рослин, роль довкілля у її становленні. Габітус груп рослин, що виникає в результаті зростання та розвитку за певних умов. Відмінні риси дерева, чагарника, квіткових та трав'янистих рослин.

реферат, доданий 07.02.2010


Розгляд та аналіз основних груп факторів, здатних викликати стрес у рослин. Ознайомлення із фазами тріади Сільє у розвитку стресу у рослин. Дослідження та характеристика фізіології стресостійкості рослин за допомогою захисних систем.

контрольна робота , доданий 17.04.2019


Концепція харчування рослин. Найважливіші елементи, які у поживних розчинах, принцип їх на рослина. Фотосинтез як основний процес, що веде до утворення органічних речовин. Кореневе харчування, роль добрив у розвитку рослин.

реферат, доданий 05.06.2010


Поняття ареалу, його значення у процесі інтродукції рослин та економічна ефективність застосування. Еколого-біологічні основи акліматизації деревних рослин Республіка Білорусь. Комплексний аналіз інтродуцентів та екзотів Пружанського району.

курсова робота , доданий 09.07.2015


Клітинні основи зростання рослин. Зростання тканин залежно від її специфічності. Процес перетворення ембріональної клітини на спеціалізовану (диференціація). Основні частини втечі. Особливість зростання листа однодольних рослин. Морфогенез кореня.

курсова робота , доданий 23.04.2015


Рецепторні системи рослин та тварин. Становлення та функціонування системи сприйняття світла фотосистемами. Включення енергії фотона у процеси фотосинтезу. Основні хімічні формули хлорофілу. Захисна фотопротекторна функція каротиноїдів.

реферат, доданий 17.08.2015


Земні та космічні фактори життя рослин. Сонячна радіація як основне джерело світла для рослин. Фотосинтетично та фізіологічно активна радіація та її значення. Вплив інтенсивності висвітлення. Значення тепла та повітря у житті рослин.

презентація , доданий 01.02.2014


Вегетативне розмноження - розмноження рослин за допомогою вегетативних органів: гілок, коренів, пагонів, листя або їх частин. Переваги вегетативного розмноження. Різні способи розмноження рослин, методи вирощування рослин насіннєвим способом.

реферат, доданий 07.06.2010


Характеристика основних груп рослин щодо води. Анатомо-морфологічні пристрої рослин до водного режиму. Фізіологічні адаптації рослин, присвячених місцем проживання різної зволоженості.

Додаткова література:

М.Х. Чайлахян. Гіббереліни рослин. Вид-во АН СРСР, 1961, 63 с.

Ж. Берньє, Ж. - М. Кіне, Р. Сакс. Фізіологія цвітіння т.1-2, М: Агропромиздат, 1985

В.В. Польовий, Т.С. Саламатова. Фізіологія росту та розвитку рослин. Вид-во Ленінградського університету, Л., 1991, 239 с.506 с.

Запитання до теми:

Характеристика факторів, що визначають закономірності зростання та розвитку рослин.

Зростання рослин (закономірності, типи).

Види руху рослин.

Розвиток рослин (типи онтогенезу, етапи онтогенезу, особливості періоду евокації, особливості фаз спокою).

Теорія старіння та омолодження рослин Кренке.

Особливості дозрівання продуктивних елементів рослин.

Використання регуляторів зростання на практиці сільського господарства.

Характеристика факторів, що визначають закономірності росту та розвитку рослин

Усі раніше вивчені процеси разом визначають передусім здійснення основний функції рослинного організму - зростання, освіти потомства, збереження виду. Ця функція здійснюється через процеси зростання та розвитку.

Життєвий цикл будь-якого эукариотного організму, тобто. його розвиток від заплідненої яйцеклітини до повного формування, старіння та загибелі внаслідок природної смерті, називається онтогенез.

Зростання - це процес незворотного новоутворення структурних елементів, що супроводжується збільшенням маси та розмірів організму, тобто. кількісна зміна.

Розвиток - це якісне зміна компонентів організму, у якому наявні форми чи функції перетворюються на інші.

На обидва процеси впливають різні фактори:

зовнішні абіотичні фактори навколишнього середовища, наприклад сонячне світло,

внутрішні чинники організму (гормони, генетичні ознаки).

Завдяки генетичній тотипотентності організму, яка визначається генотипом, відбувається суворо послідовне утворення того чи іншого типу тканин відповідно до етапу розвитку організму. Утворення певних гормонів, ферментів, типів тканин у певній фазі розвитку рослини визначається зазвичай. первинною активацією відповідних генів і називається диференціальною активацією гена (ДАГ).

Вторинна активація генів, і навіть їх репресія можуть і під впливом деяких зовнішніх чинників.

Одним з найважливіших внутрішньоклітинних регуляторів активації генів та розвитку того чи іншого процесу, пов'язаного із ростовими процесами чи переходом рослини в наступну фазу розвитку є фітогормони.

Вивчені фітогормони ділять на великі групи:

стимулятори зростання

інгібітори зростання.

У свою чергу, стимулятори росту ділять на три класи:

гібереліни,

цитокініни.

До ауксинамвідносяться речовини індольної природи, типовим представником є ​​індол-3-оцтова кислота (ІВК). Утворюються вони у меристематичних клітинах і пересуваються як базипетально, і акропетально. Ауксини прискорюють мітотичну активність як апікальних меристем, так і камбію, затримують опаданнялистя та зав'язі, активують коренеутворення.

До гіберелінамвідносяться речовини складної природи - похідні гібберелової кислоти. Виділено з аскоміцетних грибів (рід Gibberella fujikuroi), що мають яскраво виражену конідіальну стадію (рід фузаріум). Саме в конідіальній стадії цей гриб викликає у рису хворобу "поганих пагонів", що характеризується стрімким зростанням пагонів, їх витягуванням, витонченням, і, як наслідок, загибеллю. Гібберелліни також транспортуються в рослині акропетально і базипетально як по ксилемі, так і флоеми. Гібберелліни прискорюють фазу розтягування клітин, регулюють процеси цвітіння та плодоношення, індукують новоутворення пігментів.

До цитокініномвідносяться похідні пурину, типовим представником яких є кінетин. Ця група гормонів не має такої яскраво вираженої дії, як попередні, проте цитокініни впливають на багато ланок метаболізму, посилюють синтез ДНК, РНК, білків.

Інгібітори зростанняпредставлені двома речовинами:

абсцизова кислота,

Абсцизова кислота- це гормон стресу, її кількість сильно збільшується при нестачі води (закривання продихів) і поживних речовин. АБК пригнічує біосинтез нуклеїнових кислот та білків.

Етилен -це газоподібний фітогормон, який гальмує зростання та прискорює дозрівання плодів. Цей гормон виділяється дозріваючими органами рослин і впливає як на інші органи цієї рослини, так і на рослини, що знаходяться поруч. Етилен прискорює опадіння листя, квіток, плодів з допомогою звільнення целюлази у черешків, що прискорює утворення оздоблювального шару. Етилен утворюється при розпаді етрелу, що полегшує його практичне застосування у сільське господарство.