Покой растений его виды

37. Покой как необходимый этап онтогенеза растений.

Покой растений — резкое снижение скорости роста, интенсивности обмена веществ и развития растений, связанное с наступлением или угрозой возникновения неблагоприятных условий жизни и направленное на переживание этих неблагоприятных условий. Покой растений выражается в задержке прорастания семян, клубней, луковиц и распускания почек. В состоянии покоя у растений повышается способность переносить засуху, высокие и низкие температуры. Различают глубокий и вынужденный покои. Вынужденный покой — покой растений, полностью обусловленный внешними факторами. Обычно вынужденный покой наступает у древесных растений в конце зимы, задолго до распускания почек, посевной материал находится в хранилище в течении зимы. Вынужденный покой вызывается продолжающимися холодами, хотя растение уже готово к росту. Глубокий покой (Зимний покой) — приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно: прекращение видимого роста и жизнедеятельности; отмирание надземных побегов у травянистых форм; опадение листьев у древесных и кустарниковых форм.

Зимний покой вызывается повышением содержания в тканях ингибиторов роста. У большинства видов средней полосы состояние покоя контролируется фотопериодической реакцией: длинный день ускоряет вегетативный рост, а короткий приводит к прекращению роста и формированию покоящихся почек. Для многих растений выход почек из покоя возможен только после длительного воздействия низкими температурами или в результате кратковременной обработки высокими температурами (тепловые ванны, 30 — 40 °С). Покой почек и других покоящихся органов может быть преодолен с помощью тех же типов гормонов (гиббереллинов, цитокининов и этилена), которые активны в прерывании покоя семян.

Период покоя, или послеуборочного дозревания семян – биологическая приспособляемость, препятствующая прорастанию семян и гибели их от осенних заморозков (после уборки хлебных злаков). Период покоя семян нужно учитывать в с/х практике, т.к. использование невсхожих семян может привести к изрежению травостоя и снижению урожая. В период покоя в семенах снижается общий уровень гидрофильности коллоидов, обводненность цитоплазмы, цитоплазма клеточных органов обогащена липидами, фосфатидами, наблюдается пониженная проницамость тканей этих органов для электролитов, а также орг.соединений. Нарушение и прекращение периода покоя: эфиризация (чашки с серным эфиром выдерживают 1-2 сут.), стратификация (в семени создают среду, идентичную естественной, помещают в ящик с влажным песком, для ускорения биохимического превращения семян снимают оболочки или повреждают их).

38. Основные этапы роста и развития растений (+фазы и меристемы).

Онтогенез – индивидуальное развитие организмов — прохождение растительными организмами норм жизенного цикла — от оплодотворения яйцеклетки, последующих вегетационного и генеративного процессов до естественной гибели.

Читайте также:  Совместимость растений на подоконнике

Клетка проходит ряд последовательных этапов (фаз) своего роста и развития: деления (эмбриональная фаза), роста растяжением (фаза растяжения), дифференцировки (фаза дифференциации), старения и смерти. Для эмбриональной фазы (деления) характерны деление клеток, увеличение массы их протоплазмы и ядра. Клетки мелкие, с очень тонкими стенками, вакуолей нет или зачаточные. Дочерние клетки, достигая размеров материнской, могут вновь делиться. Эмбриональные клетки точек роста синтезируют ауксин. Для деления клеток необходимы витамины, аминокислоты, пурины содержащиеся в значительных количествах в эмбриональных тканях. Для зон клеточного деления характерен интенсивный обмен веществ. После 3—5 делений клетки периферийной зоны переходят в фазу растяжения. Инициальные же клетки меристемы продолжают делиться на протяжении всего периода роста растительного организма, оставаясь эмбриональными.

Для фазы растяжения характерно быстрое увеличение объема клеток, который возрастает в 50—100 раз. Рост клетки происходит благодаря увеличению вакуоли, растягивающей клетку. Вода поступает в вакуоль осмотически. Концентрация клеточного сока повышается за счет сахаров, аминокислот, ионов. Резко возрастает интенсивность дыхания. Условием роста клеточной оболочки является ее разрыхление, которое связано с действием ауксина. Ауксин индуцирует активный транспорт ионов Н+ из цитоплазмы в клеточную стенку. В результате снижается рН, что способствует разрыву связей кальция с углеводными компонентами клеточной оболочки, увеличивает ее пластичность. В конце фазы растяжения происходит лигнификация клеточных стенок. Рост растяжением обеспечивает увеличение площади листовых пластинок, длины стебля и корневой системы растений. Следует отметить, что клетка в фазе растяжения характеризуется не только максимальной интенсивностью аэробного дыхания и поглотительной активности, но и минимальной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Поэтому в неблагоприятных условиях прежде всего повреждаются клетки, находящиеся в этой фазе.

В фазе дифференциации в структуре и функциях клетки появляются характерные особенности, определяющие ее принадлежность к конкретной специализированной ткани. Специализация клеток происходит уже в меристематической зоне под влиянием местоположения: клеточного окружения, полярности. Важную роль в этом процессе играют фитогормоны, особенно ауксин. На активность генов влияют и внешние факторы (свет). В фазе дифференциации большие изменения наблюдаются в клеточной стенке: откладываются новые слои целлюлозы, включаются лигнин, суберин. Появляются клетки механических и проводящих тканей.

После дифференцировки в фазе зрелости клетка выполняет функции, заложенные в ее организации. Старение и отмирание завершают онтогенез клеток. В результате преобладания гидролитических процессов над синтетическими в стареющих клетках снижается содержание РНК, белков, повышаются активность пероксидазы и кислых протеаз, проницаемость мембран, разрушаются хлорофилл и хлоропласты.

Имеются две гипотезы, объясняющие механизмы старения: накопление повреждений в генетическом аппарате, мембранах и в других структурах, увеличение концентрации ядовитых веществ в клетке; включение генетической программы старения как последнего этапа онтогенеза.

Читайте также:  Растения россии в лесных зонах

Развитие высших растений подразделяют на четыре этапа: 1) эмбриональный, 2) ювенильный (молодость), 3) репродуктивный (зрелость), 4) старость. Эмбриональный этап онтогенеза семенных растений охватывает развитие зародыша от зиготы до созревания семени включительно. Этап молодости у семенных растений начинается с прорастания семян или органов вегетативного размножения (например, клубней) и характеризуется быстрым накоплением вегетативной массы. Растения в этот период не способны к половому размножению. Этап зрелости и размножения, т. е. период готовности к зацветанию и образованию органов вегетативного размножения, период закладки и роста органов размножения, формирования семян и плодов. Этап старости и отмирания включает в себя период от полною прекращения плодоношения до естественной смерти организма. Это период прогрессирующего ослабления жизнедеятельности.

Основой роста тканей, органов и всего растения являются образование и рост клеток меристематической ткани. Различают апикальную, латеральную и интеркалярную (вставочную) меристемы. Апикальная меристема — верхушечная образовательная ткань стеблей и корней. Латеральная меристема (камбий, феллоген) расположена параллельно боковой поверхности органа. Интеркалярная меристема расположена в междоузлиях стебля и в основании листьев растений злаков.

Источник

Виды покоя. Внутренние и внешние условия перехода растений в состояние покоя и вы­хода из него

В природе у растений наблюдается чередование периодов интенсивного роста и замедления или полной остановки роста.

Это явление носит название периодич­ности роста.

Возрастная периодичность роста зависит только от внутренних генетических факторов и связана с онтогенезом растения.

сбрасывают осенью свои листья, а иногда и целые укороченные побеги, приостанавливают рост и впадают в состояние покоя. Здесь мы имеем дело с сезонной периодичностью роста.

Различают и суточную периодичность роста.

Большинство растений на юге страны более интенсивно растет ночью, а на севере — днем.

Объяснение этого факта находим в различиях температуры.

Состояние покоя — это зак­репленное наследственностью приспособление к пе­ренесению неблагоприятных внешних воздействий, причем эти адаптации настолько сильны, что наши древесные растения средних широт, перенесенные втропики, будут в течение нескольких лет сохранять свойственную для наших широт периодичность роста.

У почек древесных растений различают три вида покоя: предварительный, глубокий (органический) и вынужденный.

  • Предварительныйпокой наблюдается в период от момента формирования в пазухе листа новой почки и до листопада.
  • Органический покой почек продолжается от ли­стопада и примерно до середины зимы.
  • С середины зимы покой становится менее глу­боким и постепенно почки становятся готовыми к ро­сту, но не распускаются в связи с низкими температу­рами (вынужденный покой).
Читайте также:  Дуговое жилкование комнатное растение

Вынужденный покойлегко нарушить, поставив ветки в воду в теплом помещении. Такие ветки быстро распускаются.

Вывести почки из состояния глубокого покоя мож­но только довольно сильными воздействиями — таки­ми как теплые ванны, эфиризация, обработка некото­рыми другими химическими веществами.

В период предварительногопокояв почках проте­кают сложные биохимические процессы, после чего они теряют способность распускаться.

Покой семян. Факторы нарушения покоя семян. Приемы уско­рения прорастания семян и регулирования роста растений

Покой семян относится к завершающей фазе эмбрионального периода онтогенеза.

Покой бывает вынужденным и органическим. Причиной вынужденного покоя являются различные факторы внешней среды, препятствующие прорастанию, чаще всего неблагоприят­ная температура или недостаток влаги.

При органическом покое семена в зрелом состоянии не способны прорастать даже при благоприятных условиях.

Экзогенный покой, физический экзогенный покой обу­словлен водонепроницаемостью кожуры, имеющей развитую ку­тикулу и слой палисадных клеток.

Механический экзогенный покой связывается с меха­ническим препятствием прорастанию, создаваемым околоплод­ником или его внутренней частью.

Удаление скорлупы ускоряет прорастание семян.

Химический экзогенный покой вызывается содержащи­мися в семенах ингибиторами, предотвращающими их прораста­ние в неблагоприятных условиях.

Эндогенный покой. Морфологический эндогенный покой обусловлен недоразвитостью зародыша.

Неглубокий покой проявляется во временной задержке про­растания или определенном снижении всхожести.

Глубокий покой отличается тем, что зародыш, хотя и трогается в рост, но прорастание проходит замедленно и ненормально.

При промежуточном покое в отличие от глубокого извлечен­ные из семян зародыши прорастают более активно, однако с частыми аномалиями.

Стратификация — переслаивание семян древес­ных растений с влажным песком, торфом или почвой и выдерживание их при низкой положительной темпера­туре определенное время, различное для разных пород.

При стратификации прекращение покоя связано с рядом глубоких изменений.

Прием скарификациииспользуется для семян с твердыми семенными покровами.

Промывание семян водойпроводится с целью удаления из них ингибиторов роста.

Оказывает влияние как на первичный, так и на вторичный покой.

Физические факторы нарушения покоя семян.Температура.

Выводить семена из состояния покоя можно как более высокими, так и более низкими температурами или их перемен­ным действием.

В зависимости от места выра­щивания семян условия стратификации неодинаковы.

Вода. Важнейшее условие и в большинстве случаев лимити­рующий фактор прорастания семян. Однако избыток влаги, как правило, оказывает негативное влияние на них.

Для начала прорастания семян кислород требуется в очень малых количествах, поэтому считается, что этот элемент нужен не в качестве фактора нарушения покоя семян, а для его индукции.

Повышенные концентрации СО2 могут нарушить покой семян различных видов.

Свет. Фитохром контролирует прорастание семян и цвете­ние, ускоряя катаболический распад полисахаридов, липидов и белков.

Источник

Оцените статью