Корреляция роста плодовых растений

5. Корреляции роста, их физиологическая природа и роль в формировании морфологической структуры растения. Регулирование при выращивании с/х растений.

Ростовые корреляции. Отражают зависимость роста и развития одних органов, тканей или частей растения от других, их взаимное влияние.Механизмы взаимодействия частей растительного организма, сформированные в ходе развития зародыша, продолжают функционировать и усложняются в течение дальнейшего онтогенеза растения. Это взаимодействие происходит с участием трофических факторов, фитогормонов и электрических явлений, причем особую роль играют функциональная активность апикальных меристем побега и корня (доминирующих центров) и посылаемые ими сигналы. В растении осуществляется регуляция процессов роста и морфогенеза, функциональной активности и двигательных реакций. В начале развития в растение закладываются все его органы, затем идут прорастание и переход к автотрофному типу питания, формирование вегетативной массы, осуществление процессов полового и вегетативного размножения. На всех этих этапах происходит перестройка коррелятивных связей, что обеспечивает выполнение последовательно включающихся генетических программ. Важнейшим элементом этих процессов является относительный рост различных частей, т. е. коррелятивный рост.

Побег и корень – две главные части растения. Они выполняют функции воздушного и корневого питания. Главными факторами коррелятивных взаимосвязей «побег – корень» являются фитогормоны.

В ходе онтогенеза лидерство доминирующих центров и их взаимосвязи меняются. Между всеми органами побега также существуют коррелятивные взаимоотношения. Развивающаяся апикальная почка ингибирует рост пазушных почек. Таким образом, один из важнейших механизмов коррелятивного роста– это донорно-акцепторные отношения. В результате корреляции могут меняться скорость и характер роста, расположение органов в пространстве. Корреляция связана с полярностью.

6. Общие закономерности роста и развития растений.

1-рост в течении всего онтогенеза

2-способность расти отдельными локальными зонами-меристемами

3-наличие специфического способа роста-растяжение

4-рост сопровождается тропизмами-ориентированное движение органов в ответ на действие внешних факторов(свет, влажность, сила тяжести)

5-способность размножаться вегетативным путём

6-высокая скорость и способность к регенерации.

Закономерности роста и развития (из лекции)

Неравномерность (периодичность, ритмичность).

Полярность – физ.неравноценность противоположных полюсов (верхушка-основание) клетки, органа, целого растения. Ауксин – транспортирует вазипитально, ацетокинин – агропитально. Полярность органа составляется из полярностей составляющих его живых клеток. При делении дочерние клетки воспринимают полярность материнских, т.о. полярность целого организма восходит к полярности оплодотворенной яйцеклетки из которой появился организм.

Коррелятивность — влияние одних частей организма на скорость и характер роста других. Обуславливает упорядоченную взаимосвязь между частями и органами целого растения. Связаны и объясняются действием фитогормонов так и трофических факторов. Коррелятивная стимуляция. Коррелятивное торможение (один орган угнетает другой, при удалении тормозящего органа рост угнетенного ускоряется)

Локализация (зон, точек роста) Рост начинается с деления клеток апикальных меристем побега и корня. Меристема – недефференцированная растительная ткань клетки. (апикальные –верхушечн., лотеральные – боковые, интеркалярные- вставочные, раневые, дезорганизованного роста – генетич. нарушения, инфекции).

Источник

3)Корреляция роста. Их физиологическая природа и возможности использования в садоводстве.

При рассмотрении особенностей роста необходимо учитывать, что все органы растительного организма взаимосвязаны и оказывают влияние друг на друга. Зависимость роста одной ткани от другой или роста одного органа от другого называют коррелятивным ростом. Корреляции роста проявляются на разных уровнях. Рост и дифференциация каждой клетки зависят от окружающих ее клеток и тканей. Именно поэтому клетка, выделенная из ткани, растет и дифференцируется по иному пути. Явление корреляции проявляется и на уровне отдельных тканей. Так, дифференциация ксилемы ускоряется в присутствии меристематических клеток. Деление камбиальных клеток происходит наиболее интенсивно в зоне, расположенной непосредственно под листом. Особенно ясно взаимодействия (корреляции) проявляются при рассмотрении роста отдельных органов растения. Наблюдается взаимозависимость между ростом стебля и корня.

Часто рост главного побега оказывает влияние на рост боковых. В одних случаях под влиянием главного побега происходит только замедление роста боковых побегов (томаты), в других— полное его прекращение (подсолнечник). Боковые почки растения при интенсивном росте верхушечной могут на протяжении всего вегетационного периода оставаться в покоящемся состоянии, однако достаточно удалить верхушечную почку, чтобы боковые начали интенсивно расти. Сходное положение можно наблюдать и на корневой системе. Удаление кончика корня вызывает его усиленное ветвление. Торможение роста боковых побегов верхушечным органом — называют апикальным доминированием. Оно ярко проявляется и у древесных растений. Можно привести и другие примеры взаимного влияния органов. Так, удаление цветков стимулирует рост вегетативных органов. Удаление боковых побегов (пасынков) вызывает усиленный рост плодов и др.

Ростовые корреляции широко используются в практике растениеводства. Благоприятное влияние таких приемов, как прищипывание кончика корня при высадке рассады овощных культур, пасынкование (удаление боковых побегов) при культуре томатов, чеканка (удаление верхушки) при культуре хлопчатника и др., основано на корреляционных эффектах.

Основное значение в обеспечении взаимного влияния органов растения принадлежит гормонам, в особенности соотношению ауксинов и цитокининов. Ауксины, образовавшиеся в верхушечной почке, передвигаясь вниз, тормозят рост боковых почек. Удаление верхушки побега приводит к уменьшению концентрации ауксинов в боковых почках, в результате чего они трогаются в рост. Большую роль во взаимодействии органов играют и цитокинины. Как уже упоминалось, действие цитокининов в этом отношении противоположно ауксинам. Возможно, что боковые почки не растут из-за недостатка цитокининов.

4)Закономерности роста растений, их использование в садоводстве.

Росту растений свойственны периодичность и ритмичность. Ритмичность и периодичность роста – это регулярно повторяющееся чередование периодов активного роста и периодов его торможения. Периодичность бывает 2 видов:

— суточная – скорость роста растений закономерно изменяется в течение суток в ответ на изменение длины дня. Например, тропические растения ночью растут в 1,5-2 раза быстрее, чем днем. У растений умеренной зоны в принципе рост тоже должен идти быстрее в ночное время, чем в дневное; однако в действительности этого часто не наблюдается, т.к. в умеренной зоне ночь значительно холоднее, чем день, а рост при низких температурах подавлен

— сезонная – скорость роста растений закономерно изменяется по временам года. Сезонная ритмичность характерна для растений тех регионов, где внешние условия по временам года сильно изменяются. Например, в умеренных широтах озимые растения осенью растут, зимой у них ростовые процессы крайне замедлены, а весной снова начинается активный рост (при этом все это время растения находятся в одном и том же большом периоде роста – логарифмическом). Растения экваториальных лесов, где круглый год условия одинаковы, не имеют сезонной периодичности роста.

Суточная и сезонная периодичность являются приспособлением растений ко внешним условиям: в более благоприятные для роста условия растения растут интенсивнее, а в менее благоприятные периоды рост тормозится. Однако, несмотря на то, что периодичность является приспособлением к смене внешних условий, она контролируется не только внешними факторами (температура, влажность, длина дня и т.д.), но и внутренними эндогенными ритмами растений. Например, если растение переместить из естественных условий в постоянную темноту, где исключено влияние на рост длины дня, то растение некоторое время все равно будет быстрее расти ночью, чем днем. Культурные растения умеренных широт, культивируемые в тропических странах с постоянными внешними условиями, тем не менее сбрасывают листья и впадают в состояние покоя на период, который совпадает по срокам с зимой в умеренных широтах. Таким образом, и суточные, и сезонные ритмы роста контролируются как внешними, так и внутренними факторами.

Корреляции роста. называется зависимость роста одного органа растения от другого. Корреляции бывают стимулирующими, когда один орган усиливает рост другого, и ингибиторными, когда один орган подавляет рост другого. По своей природе существует 2 типа корреляций – трофические и гормональные. Трофические корреляции основаны на распределении в растении питательных веществ. Например, если удалить у томата боковые побеги, то при этом усиливается рост плодов, т.к. в плоды оттекают те питательные вещества, которые предназначались для роста побегов. Гормональные корреляции – это воздействие одного органа растения на другой с помощью фитогормонов. Например, у растений с сочными плодами формирующиеся семена выделяют ауксины, которые стимулируют рост околоплодника.

Регенерация.Растения, как и другие живые организмы, способны к регенерации – восстановлению поврежденных или утраченных частей. Различают 2 вида регенерации:

— физиологическая – замена и восстановление тех структур, которые гибнут «планомерно», например – образование новых клеток корневого чехлика взамен слущивающихся

— травматическая – замена и восстановление структур, которые погибли внезапно при действии какого-либо травматического фактора; например – зарастание каллусной тканью механической раны на стебле или отрастание многолетних трав после укоса за счет покоящихся (пазушных) почек

Локализация роста.У растений рост происходит не во всем вегетативном теле, а только в тканях меристем. В меристемах путем деления инициальных клеток образуются новые клетки, которые затем растут путем растяжения и дифференцируются (уже в пределах «своей» ткани, а не меристемы). У растений есть 4 вида меристем:

— апикальные, или верхушечные, — располагаются на кончике побега или корня, обеспечивают рост этих органов в длину

— латеральные, или боковые, — располагаются по окружности корня и стебля и обеспечивают увеличение диаметра этих органов; сюда относятся, например, прокамбий, камбий, пробковый камбий – феллоген и т.д.

— интеркалярные, или вставочные, — находятся в основаниях междоузлий (у злаковых) и черешков листьев, обеспечивают рост в длину стебля у злаковых (наряду с верхушечной меристемой стебля) и рост листьев

— раневые – образуются при повреждении тканей и органов; живые клетки, окружающие пораженный участок, дедифференцируются и превращаются в плотную ткань – каллус, который механически закрывает повреждение

Полярность – это различие свойств на противоположных полюсах клеток, тканей, органов и всего растения. Например, если вырезать из стебля ивы фрагмент и поместить его во влажную камеру в перевернутом состоянии, то побеги будут образовываться не на верхнем конце черенка, а на нижнем (который раньше был верхним), а корни – на верхнем конце черенка (который раньше был нижним). Полярность вызывается наличием в растении градиентов, т.е. постепенного изменения морфологических, биохимических и функциональных свойств вдоль оси органа. Например, содержание воды в листьях уменьшается от основания стебля к верхушке, а зольных элементов – увеличивается. Клетки и ткани растения «запоминают» такие различия, и поэтому даже если поменять верх и низ осевого органа местами, то это никак не отразится на свойствах клеток и тканей. Однако полярность существует не только на уровне целого растения или его органа, но и на уровне отдельных клеток. В каждой клетке растения за полярность отвечают микротрубочки и микрофиламенты, которые ориентируются специфическим образом, и в последующем эта ориентация не меняется. Собственно говоря, именно клеточная полярность является первичной, а градиенты возникают благодаря наличию клеточной полярности. Полярность возникает уже на стадии зиготы: в результате 1-го деления зиготы образуется 2 клетки – большая (базальная) и меньшая (апикальная); большая впоследствии дает начало корню, а меньшая – побегу.

Источник