Сенильный этап развития
(листьев, стеблей, корней). На этом этапе онтогенеза происходит новообразование клеток, тканей и органов, их активный рост и быстрое увеличение в размерах. Вегетативный период делят на фазу развития проростков и ювенильную фазу.
Фаза развития проростков или фаза прорастания семян делится на 4 стадии: набухание, проклевывание, гетеротрофного роста проростка и перехода к автотрофному типу питания. Ювенильная фаза включает период от первого листа до заложения цветка и связана с накоплением вегетативной массы растения. В ювенильную фазу растение не способно к цветению и размножению. У разных растений ювенильность обусловливается разл. причинами, основные из к-рых — неспособность апекса реагировать на действие гормонов, индуцирующих цветение, их низкое содержание в тканях и высокий уровень ингибиторов цветения. Эти факторы действуют одновременно или последовательно. Ю. (её длительность) может регулироваться также приспособительными реакциями — яровизацией и фотопериодизмом.
Это этап зрелости и размножения. Он охватывает период от закладки и формирования органов размножения до образования семян, плодов, и органов вегетативного раз-я. К этому моменту онтогенеза раст. организма накапливается вегетативная масса, достаточная для формирования плодов и семян. У раст. организмов различают половой, бесполый и вегетативный типы размножения. В процессе полового размножения новый организм формируется из зиготы, которая образуется в результате двух половых клеток – гамет. Бесполым размножением размножаются споровые растения (новый организм образуется из спор, которые формируются на спорофите). Вегетативное размножение – это воспроизведение нового растения из части родительского. Оно основано на регенерации, т.е. восстановление целого организма из отдельных его частей или даже отдельной вегетативной клетки. В результате появляются генетически однородные группы особей – клоны. Р. наблюдается в естественных условиях, а также может быть вызвана экспериментально.
Включает период от полного прекращения плодоношения до естественного отмирания растений. Сроки жизни отдельных видов растений генетически детерминированы и варьируют от нескольких недель до тысячи лет и более. Термин «старение» может быть применен не только ко всему растению, но и к отдельным его органам. Старение — это серия упорядоченных цитологических и биохимических процессов. При старении нарушается синтез макромолекул, нарушаются системы регуляции организма, происходит накопление токсичных продуктов, постепенное угасание нек. физиол. функций.
Процессы роста и развития вегетативных органов идут постоянно в течение всего онтогенеза растения, в отличие от животных, у которых размеры тела увеличиваются только в эмбриональный период развития и в молодости.
Морфогенез (от греч. morphe — вид, форма и...генез), формообразование (биологическое), возникновение и развитие органов, систем и частей тела организмов как в индивидуальном (онтогенез), так и в историческом, или эволюционном, развитии (филогенез). Процессу морфогенеза предшествует гаметогенез и гистогенез.
Гаметогенез (от гаметы и греч. genesis — происхождение), процесс развития и формирования половых клеток — гамет. Гистогенез это развитие тканей в онтогенезе. В основе гистогенеза лежит клеточная дифференцировка — развитие морфо-функциональных различий между специализирующимися клетками. Это сложный молекулярно-генетический процесс закономерного включения активности генов, определяющих специфику белковых синтезов в клетке. В результате тканевой дифференцировки эмбриональных зачатков возникает всё многообразие тканей разных органов тела.
У растений процесс формирования и развитиеосновных органов (корня, стебля, листьев, цветков) в процессе онтогенеза наз. органогенез.
Морфогенез побега. Основные части побега – стебель, листья, почки, цветки – формируются из апикальной меристемы побега. Меристема побега является самой верхушкой побега. Она окружена и закрыта молодыми листьями, которые образуются в результате активности меристематических клеток. Поэтому различают верхушку побега (апикальную меристему) и листовые примордии. Апикальную меристему иногда наз. конусом нарастания. В апикальной меристеме выделяют тунику и корпус. Туника состоит из двух слоев клеток. Из верхнего слоя туники формируется эпидерма различных органов, а из второго слоя – внутренние ткани побега. Меристематические клетки, находящиеся под туникой наз. корпусом. Из них также формируются внутренние ткани побега. Помимо клеток туники и корпуса в ап. меристеме побега различают три зоны: центральную, периферическую и стержневую.
Вопросы для самоконтроля
1.Дайте общую характеристику ингибиторов роста растений.
2. Какие вещества относятся с синтетическим стимуляторам и ингибиторам?
3. Что такое онтогенез растений?
4. Назовите основные этапы индивидуального развития растительного организма.
5. Какие основные процессы происходят во время вегетативного этапа?
6. В чем отличия генеративного этапа развития от сенильного?
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
4. Этапы онтогенеза высших растений
Онтогенезом называют индивидуальное развитие организма от зиготы или вегетативного зачатка до естественной смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация организма – его генотип – в конкретных условиях окружающей среды, в результате чего формируется фенотип, то есть совокупность всех признаков и свойств данного индивидуального организма. Онтогенез включает в себя все жизненные процессы и продолжается у разных растений от 10—14 дней до 3—5 тыс. лет. По продолжительности жизни растения делят на эфемеры, однолетние, двулетние и многолетние (секвойи — до 5 тыс. лет).
Независимо от продолжительности жизни все растения можно разделить на две группы: моно- и поликарпические. Монокарпическими (греч. mono — один, karpos — плод) называются растения, цветущие и плодоносящие один раз в своей жизни (эфемеры, однолетние растения, двулетние растения (мокровь, свекла) и некоторые многолетние, например мексиканские агавы, бамбук) Наступление плодоношения у таких организмов приводит к их быстрому старению и отмиранию. Поликарпические растения — это растения, плодоносящие много раз в жизни.
Онтогенез дискретен, т. е. его можно разделить на отдельные этапы, проходящие последовательно один за другим. В онтогенезе цветковых растений выделяют 5 этапов: эмбриональный, ювенильный (молодости), зрелости, размножения (генеративный) и старости (сенильный).
1.Эмбриональный этап — это период образования зародыша и семени, который начинается со слияния яйцеклетки и спермия и образования зиготы на материнском растении. Зародыш состоит из меристематических тканей и питается гетеротрофно, т. е. за счет питательных веществ, поступающих из материнского растения. У цветковых растений зигота делится поперек, образуя материнскую клетку суспензора (нижняя клетка) и будущий проэмбрио (верхняя клетка). В суспензорной части образуется подвесок, продвигающий зародыш вглубь эндосперма. На стадии глобулы зародыш имеет шаровидную форму. Далее у двудольных синхронно растут две семядоли, что приводит к стадии сердечка, а затем торпедо. У некоторых растений на эмбриональной стадии формируются уникальные органы (например, щиток, колеоптиль или гаустория). Эмбриональный этап заканчивается полным формированием семян и переходом их в состояние покоя.
2. Ювенильный этап (или молодость) — это период от прорастания семени до начала заложения первых цветков. Прорастание семени происходит при наступлении благоприятных условий после периода покоя. Оно является возобновлением роста в результате поступления в семя воды и его набухания. Содержащиеся в семени ферменты активизируются, а также синтезируются новые ферменты. В процессе своего формирования проросток постепенно переходит с гетеротрофного на автотрофное питание.
Для ювенильных растений характерна максимальная активность всех физиологических функций, поэтому растения в это время обладают минимальной устойчивостью. У молодых растений большая способность к корнеобразованию: черенки, срезанные в этот период онтогенеза, легко укореняются, что с давних пор используется в садоводстве и лесоводстве. На этом этапе у растения образуются только вегетативные органы: листья, стебли, корни.
3. Зрелость — период формирования репродуктивных органов растения от заложения первого цветка до первого оплодотворения. Заложение цветков тормозит рост вегетативных органов.
В определенный этап онтогенеза верхушечная меристема побега начинает вместо листьев, междоузлий формировать цветки или соцветия. Однако она должна быть индуцирована для перехода к генеративному развитию. Внешними индукторами этого процесса являются температура, свет, продолжительность дня и ночи, вода, элементы минерального питания.
У некоторых растений способность к заложению цветков, т. е. переход к этапу зрелости, появляется лишь после действия на них пониженных температур в течение определенного времени. Уже в старину люди знали, что злаки делятся на двулетние и однолетние.
Однолетние злаки колосятся в первый год и называются яровыми, а двулетние — только после перезимовки и называются озимыми.
Свойство озимых однолетних и двулетних растений ускорять переход к заложению цветков после действия на них пониженных температур в течение определенного времени назвали яровизацией. Продолжительность периода охлаждения и эффективные температуры зависят от вида и даже разновидности растений. У большинства растений этот период составляет 1—3 мес, у других— от нескольких дней до двух недель. Для сельдерея, хризантемы, плевела многолетнего, гравилата и левкоя достаточно 1 —2-дневного охлаждения.
В зависимости от реакции на длину дня, растения делятся на короткодневные, переходящие к цветению только тогда, когда день короче ночи (день составляет 8—12 ч в сут) — рис, кукуруза, просо, соя, сахарный тростник, хлопчатник, сорго; длиннодневные ( день не менее 16—18 ч/сут) — пщеница, ячмень, овес, горчица, свекла, лен, шпинат, клевер,укроп; растения, нуждающиеся в чередовании разных фотопериодов, а также нейтральные по отношению к длине дня (гречиха, горох, фасоль, томаты).
Продолжительность дня или ночи (фотопериод) воспринимает листовая пластинка. Основную роль в восприятии фотопериода играет фитохром, а изменения, в результате которых начинается заложение цветков, происходят в меристеме — ближайшей к листу точке роста.
Длинно- или короткодневность растений зависит от географического происхождения вида или сорта. Длиннодневность выработалась у растений в связи с перезимовкой, короткодневность — в связи с периодическими засухами или тропическими ливнями. Длиннодневные растения распространены, в основном, в умеренных и приполярных широтах, короткодневные – в субтропиках.
Источник