Изменение направления роста органов растений

45. Рост органов растений

На начальных стадиях развития растений деле­ние клеток происходит во всех клетках зародыша, но в дальнейшем процесс образования новых клеток при­урочивается к особым тканям — верхушечным (апи­кальным), боковым (латеральным) и вставочным (интеркалярным) меристемам.

• Апикальные меристемы расположены на верхушках главных и боковых побегов и в кончиках корней.
• Латеральные меристемы находятся по бокам того органа, в котором они находятся. К последним относятся камбий и феллоген.
• Интеркалярная меристема расположена между зонами дифференциация тканей в которых завер­шена.

Апикальные, или верху­шечные, меристемы расположены на концах главного и боковых растущих побегов и кончиках корней всех порядков.

Это апексы, или точки роста. Конусообразный апекс побега называют кону­сом нарастания.

Утолщение стебля и корня обеспечивают (боковые) меристемы: первичные — прокамбий и перицикл и вторичные — камбий и феллоген.

Постоянный рост растения на всех этапах онтогенеза позволяет ему удовлетворять потребности в энергии, воде и элементах мине­рального питания.

Активность меристем зависит от влияния внешних условий, сложных взаимоотношений внутри растительного организма.

Типы побегов древесных растений и способы их роста.

По местоположению почки различают терминальные, латеральные и базальные побеги. Порослевые побеги — побеги, возникшие из спящих почек, расположенных вблизи от основания ствола древесного растения.

Другие важные типы побегов — это детерминированные и недетерминированные, развивающиеся из спящих почек.

У некоторых древесных растений (сосны, ели, дуба и гикори) побеги образуются из терминальных (верхушечных) почек главной оси и его основных ветвей.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РОСТА ПОБЕГОВ В ТЕЧЕНИЕ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА. Этот показатель значительно варьирует у разных видов: у одних побег может полностью закончить рост в течение нескольких недель, у других этот процесс длится несколько месяцев.

Апикальное доминирование. У большинства голосеменных терминальный побег удлиняется значительно больше боковых ветвей, расположенных ниже его.

Это приводит к образованию более или менее конической формы дерева, которую часто описывают как сбегающее ветвление.

Удлиненные и укороченные побеги.

Несколько родов голосеменных

и некоторые покрытосеменные

образуют как удлиненные побеги с растянутыми междоузлиями, так и укороченные побеги.

Особенности роста органов растения. Конус нарастания формирует компоненты побега: стебель, листья, почки, цветки.

Утолщение побегов и рост ствола в толщинупро­исходит за счет деления латеральной образовательной ткани — камбия.

Формирование ксилемы и флоэмы. После зимнего покоя камбий деревьев умеренной зоны вновь активизируется и откладывает внутренние клетки ксилемы и наружные клетки флоэмы.

Ежегодный прирост ксилемы и флоэмы обусловливается образованием новых слоев этих тканей между ранее образованными, что приводит к утолщению ствола, ветвей и главных корней.

. Рост как сложная интегральная функция растений во многом генетически предопределен. В росте растений каждого конкрет­ного вида и сорта имеются особенности, определяемые его генотипом.

К внутренним факторам роста относится особенность гормональной системы конкрет­ного растения.

Влияние внешних факторов на рост и морфогенез

Являясь интегральной функцией растения, рост зависит от влияния абиотических факторов внешней среды: света, температуры, пи­тательных веществ, силы тяжес­ти и магнитного поля; механических воздействий (ветер и др.); сопротивления почвенных частиц и т. д.

Экологические факторы оказывают на рост прямое и кос­венное влияние, опосредованное через изменение других фи­зиологических процессов.

Рост растений возможен в сравнительно широком диапазоне температур и определяется географическим происхождением данного вида.

Температурные оптимумы для роста. Для появления всходов требуется более высокая температура, чем для прорастания семян.

Различают растения теплолюбивые — с минимальными тем­пературами для роста более 10 °С и оптимальными 30-35 °С (кукуруза, огурец, дыня, тыква), холодостойкие — с минималь­ными температурами для роста в пределах 0-5 °С и оптималь­ными 25-31 °С.

Свет.Зависимость роста растений от освеще­ния является довольно сложной. Влияние света на рост проявляется, главным образом, не прямо, а косвенно, через воздействие на процесс фотосинтеза, поставля­ющего строительный материал и энергию. Прямое действиесвета на рост тормозящее.

Условия водоснабжения. Рост клеток в сильной степени зависит от насыщения их водой, ибо только в этом случае происходит образование консти­туционных веществ цитоплазмы и увеличение размеров клетки за счет притока в нее воды.

Влияние аэрации. Содержание кислорода. Рост растений резко тормо­зится при снижении в воздухе содержания кислорода до 5 % (объемных), а в бескислородной среде прекращается.

Содержание СО₂. Содержание СО₂ в воздухе (0,03 %) недостаточно для оптимального фотосинтеза, а следовательно, и роста.

Корни растений в хорошо аэрированной почве длинные, светлоокрашенные, с многочисленными корневыми волосками.

Условия минерального питанияоказывают сильное влияние на рост растений, особенно снабже­ния их азотом, а также фосфором, калием и другими макро- и микроэлементами.

В обобщенном виде при­нято считать, что на рост растений влияет плодородие почвы.

Закон минимума утверждает преимущественную зависимость роста от фактора среды, находящегося в относительном миниму­ме.

Источник

Фототропизм

изменение направления роста органов растений под влиянием односторонне падающего света. Различают положительный Ф., например изгиб стебля к источнику света, плагиотропизм, или Диатропизм, пластинок листьев, становящихся под углом к падающему свету, и отрицательный Ф. – изгиб органа в сторону, противоположную источнику света (например, верхушек некоторых корней, стеблей плюща). Один и тот же орган может быть положительно фототропичным при слабом свете, отрицательно – при сильном и совершенно не проявлять Ф. при среднем. Способность к Ф. у растений различных видов не одинакова. Она может изменяться и у растений одного вида (у молодых особей она при прочих равных условиях всегда больше, чем у более взрослых), а у одного и того же растения обнаруживается в более молодых органах. Ф. стеблей и листьев способствует равномерному расположению листьев на растении, вследствие чего они мало затеняют друг друга (см. Листовая мозаика); благодаря положительному Ф., а также отрицательному Геотропизму верхушки проростков выходят на поверхность почвы даже при очень глубокой заделке семян.

Процесс Ф. слагается из ряда последовательных реакций: восприятия светового раздражения, возбуждения клеток и тканей, передачи возбуждения к клеткам и тканям ростовой зоны органа и, наконец, усиления или ослабления роста клеток и тканей этой зоны, влекущих за собой Ф. Восприятие светового возбуждения осуществляется специфическим фотоактивным комплексом, в состав которого входят Каротиноиды и флавиновые пигменты. Проведение возбуждения по растению происходит с участием биоэлектрических токов, а также гормонов растений – ауксинов (См. Ауксины) (о механизме этих процессов см. в ст. Тропизмы).

Проявление Ф. зависит от спектрального состава падающего света. Максимальная фототропическая чувствительность у растений обнаружена в спектре поглощения жёлтых и оранжевых пигментов – каротиноидов и флавинов; в связи с этим полагают, что световое раздражение воспринимают светочувствительные белки, содержащие эти пигменты. Каротиноидные «глазки» найдены также у некоторых одноклеточных водорослей, обнаруживающих Фототаксис, и у спорангиеносцев грибов, способных к Ф.

Лит.: Дарвин Ч., Способность к движению у растений, Соч., т. 8, М. – Л., 1941; Thimann К. V., Curry G. М., Phototropism, в кн.: Simposium light and life, Bait., 1961, p. 646–70.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Источник