2. Корневище – видоизмененный подземный побег, его морфология и анатомия.
Корневищем принято называть более или менее долговечный подземный побег, обычно лишенный нормально развитых зеленых листьев. На его узлах обычно сохраняются следы недоразвитых чешуевидных листьев и развиваются придаточные корни. Для корневищ характерно отсутствие корневого чехлика и наличие верхушечной почки. Отмирают корневища, обычно начиная от наиболее старого конца. По положению в почве корневища могут быть горизонтальными, косыми и вертикальными.
Корневища со значительными годичными приростами и хорошо выраженными междоузлиями обеспечивают возможность эффективного вегетативного размножения и расселения растений (у пырея, сныти, мать и мачехи). Короткие массивные корневища с небольшими годичными приростами и сближенными узлами (у ириса, гравилата, канны, купены) часто являются запасающими органами.
Формируются корневища или непосредственно в почве (у ландыша, грушанки, черники), или сначала растут как надземные ассимилирующие побеги, которые затем погружаются в почву (у манжетки, гравилата) за счет «втягивающего» эффекта придаточных корней. При ветвлении формируется целая система корневищ, от которых в разных местах отходят надземные ортотропные побеги, образующие куртину. Рост корневищ может осуществляться по моноподиальному (вероника длиннолистная, вороний глаз) или симподиальному типу (купена лекарственная). Если связующие подземные части куртины разрушаются, то отдельные её части обособляются. Таким путем осуществляется вегетативное размножение очень многих растений.
Различают два вида корневищ: длинные (1-1,5м) и короткие (длина не превышает диаметра корневища). Длиннокорневищные растения имеют пырей и мать-и-мачеха; коротко-корневищные растения имеют ирис и купена.
Внешне довольно сходен с коротким корневищем так называемый каудекс. Это утолщенное подземное или отчасти надземное образование, формируется из коротких оснований побегов и «верхушек» стержневых корней. Каудекс всегда лишён листьев, он бывает простой и ветвистый. Каудекс весьма характерен для растений аридного, но встречается и у ряда растений гумидного климата (василька шероховатого, свербиги, клевера горного, одуванчика и др.). Очень обычны каудексы среди многолетних травянистых бобовых (люцерны, люпина, солодки).
3. Луковицы, столоны и клубни, их строение и роль в жизни растения.
Луковицы характерны для семейства луковые (лук репчатый, чеснок).
Луковица – резко метаморфизированный подземный, реже надземный побег с коротким стеблем (донцем) и мясистыми сближенными чешуевидными листьями или их расширенными основаниями, запасающими воду и растворимые питательные вещества, главным образом сахара. Снаружи луковицы покрыты подсохшими пленчатыми чешуями, которые израсходовали запасы питательных веществ и играют защитную роль.
На верхушке донца и в пазухах чешуи располагаются верхушечные и пазушные почки, которые дают фотосинтезирующие и цветоносные побеги. Снизу на донце образуются придаточные корни.
По способу нарастания луковицы могут быть моноподиальными – возобновление идет из верхушечной почки, а цветоносные побеги образуются из пазушных почек (нарцисс), и симподиальными – цветоносный побег развивается из верхушечной почки, а возобновление происходит из пазушных (тюльпан, лук, гиацинт).
Луковицы различаются также по расположению чешуй – черепитчатому (некоторые лилии), концентрическому (лук репчатый) и полуконцентрическому. Луковицы обычны для ряда однодольных, особенно для представителей семейств лилейных, луковых и амариллисовых. В виде луковицы такие растения перезимовывают или переживают сезон засухи.
Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но все листовые чешуи у неё сухие, и запасные вещества откладываются в мясистом донце, т.е. стеблевой части растения (цикламен, крокусы, гладиолус).
Столоны – недолговечные тонкие подземные побеги без видимых следов листьев. Верхушечная почка столона сильно разрастается и превращается в клубень (картофель, седмичник европейский). Выделяют также надземные столоны, или усы. В этом случае верхушечная почка даёт начало молодому растению (земляника, костяника, лапчатка гусиная).
У столонов отсутствует запасающая функция. Столоны, чаще всего растущие горизонтально, служат главным образом для вегетативного размножения растений Верхушечные (или пазушные) почки столонов нередко разрастаются, утолщаются и превращаются в клубни (например, у картофеля).
У некоторых многолетних трав клубни, однако, образуются не на столонах, а в результате утолщения основания главного побега и гипокотиля (у цикламена).
Недолговечные ползучие и стелющиеся надземные удлиненные побеги, известные у многих растений (например, у лесной и садовой земляники, костяники и т. д.) относятся к категории надземных столонов – усов. Функция надземных столонов состоит в захвате территории и расселении дочерних особей. У некоторых надземных столонов отчасти сохранена и ассимиляционная функция.
ЗАНЯТИЕ 17: Семинар «Анатомия вегетативных органов растения»
1. Общая характеристика корня. Понятие о корневых системах.
2. Зоны корня, особенности строения и выполняемые функции.
3. Первичное анатомическое строение корня (выполнить рисунок).
4. Вторичное анатомическое строение корня (выполнить рисунок).
5. Метаморфозы корней, их разнообразие, значение в жизни растений.
7. Первичное пучковое анатомическое строение стебля (выполнить рисунок).
8. Первичное непучковое анатомическое строение стебля (выполнить рисунок).
9. Вторичное пучковое строение стебля (выполнить рисунок).
10. Сравнительный анализ внутреннего строения стебля однодольных и травянистых двудольных растений.
11. Типы стелей, особенности строения и формирования.
12. Анатомические особенности стебля древесных хвойных (выполнить рисунок).
13. Процесс формирования годичного кольца у древесных растений.
14. Анатомическое строение стебля многолетних древесных покрытосеменных растений (выполнить рисунок).
15. Понятие о специализации и метаморфозах побегов.
16. Корневище: морфологическое и анатомическое строение.
17. Луковицы, их строение и роль в жизни растения.
18. Столоны и клубни, особенности строения и жизнедеятельности.
19. Надземные видоизмененные побеги.
Источник
Видоизменения побегов
Распространенными видоизменениями побегов покрытосеменных растений являются корневища, луковицы и клубни. Обычно они образуются у многолетних травянистых растений как органы, в которых откладываются запасные питательные вещества. У таких растений на зиму отмирают зеленые надземные части, однако в почве остаются видоизмененные побеги. Весной за счет содержащихся в них питательных веществ у растений вновь развиваются обычные надземные побеги.
Кроме запасания питательных веществ, видоизмененные побеги выполняют и другую функцию. С их помощью растения могут вегетативно размножаться.
Корневище
Видоизмененный побег корневище встречается у многих многолетних растений (крапивы, ландыша, пырея и др.). Корневище находится в верхних слоях почвы, напоминает корень, но стелится горизонтально.
Корневище — это побег, так как оно имеет верхушечную и пазушные почки, а также листья, которые видоизменены в чешуйки. Сходство с корнем корневищу придают придаточные корни, которые отрастают от него по всей длине.
За вегетационный период растением в корневище откладываются запасные питательные вещества. За их счет на следующий год из почек корневища вырастают новые молодые побеги.
С помощью частей корневища, содержащих почки и корни, возможно вегетативное размножение растений.
Луковица
Видоизмененный побег луковица характерен для лука, тюльпана, лилии и других растений. На дне луковицы имеется уплощенный стебель, который называется донцем. От донца отрастают видоизмененные в чешуи листья двух типов. Наружные листья изменены в сухие чешуи, которые выполняют защитную функцию. Внутренние толстые и сочные чешуи содержат запасные питательные вещества (в луковицах среди прочих веществ содержится много различных сахаров) и воду. У луковиц от донца также растут почки.
В благоприятных условиях снизу от донца луковицы отрастают придаточные корни, в результате чего формируется мочковатая корневая система. Из почек может вырасти побег, но они также могут развиться в так называемые луковички-детки. Каждая такая луковичка может дать начало отдельному новому растению. Таким образом, осуществляется вегетативное размножение с помощью луковиц.
Клубень
Видоизмененный побег клубень можно наблюдать у таких растений как картофель и топинамбур, а также некоторых других.
Клубень формируется на верхушке другого видоизмененного побега — столона. Столоны отрастают от нижних частей надземных побегов и уходят в почву. Органические вещества, синтезируемые зелеными частями растения в процессе фотосинтеза, перемещаются по столонам в их верхушки, и таким образом здесь образуются клубни. В клубнях накапливается много крахмала.
Клубень — это хоть видоизмененный, но побег. Он имеет короткие, но разросшиеся в толщину междоузлия и множество почек, которые называются глазками. Листья у клубней редуцированы. Глазки находятся в углублениях клубня, причем в каждом таком углублении может быть несколько глазков-почек.
Та часть клубня, которая соединена со столоном, называется основанием клубня. С противоположной стороны от основания находится верхушка клубня. Глазков больше ближе к верхушке. Чаще всего верхушечный глазок-почка развивается в молодой зеленый побег.
Источник