1. Понятие о росте и развитии растений.
В результате процессов водообмена, минерального питания, фотосинтеза, дыхания, обмена веществ и энергии, протекающих в растении, оно (растение) растет и развивается. Рости и развитие являются важнейшими проявлениями жизнедеятельности растения. Под ростом понимается необратимое увеличение размеров, массы растения, обусловленное новообразованием органов, тканей, клеток, отдельных клеточных органелл.
Развитие – ход генетически обусловленных качественных биохимических, физиологических, морфологических изменений, происходящих в растении в течение его жизни – онтогенеза. Развитие – это структурные и функциональные изменения организма. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны, взаимозависимы. Не может быть роаста без развития и – наоборот. Например, при недостатке освещения, нормальной водообеспеченности, обильном азотном питании, быстрый рост сопровождается медленным развитием. А при интенсивном освещении, высокой температуре и недостаточном водообеспечении, быстрое развитие растений сопровождается медленным ростом.
Особенностями роста и развития каждого растения определяется его способность использовать условия его жизни.
В целом же характер роста и развития зависит, в первую очередь от генетических фаторов.Они определяют такие признаки как одно- двух- и многолетность, тип скороспелости, общую продуктивность, устойчивость к стрессорам (неблагоприятным факторам) и др. Однако, реализация потенциальных возможностей растения, обусловленного его генетической природой, во многом зависит от внешних условий, в которых оно развивается.
2. Клеточные основы роста.
Рост и развитие организма начинается с серии делений оплодотворенной яйцеклетки – зиготы. В результате и появляются различные ткани, органы.
В основе роста растений, его тканей, органов лежит увеличение числа и размеров клеток, т.е. их рост. Каждая клетка растения в процессе роста проходит три фазы:
Эмбриональная фаза проходит в зонах нарастания, состоящих из клеток меристемы. Верхушка побега (до 30 см), прикрыта почкой. Верхушка корня прикрыта (защищена) чехликом. Каждая клетка возникает в результате деления из другой эмбриональной клетки. Толчок к делению – изменение ядерно-плазматического отношения. Рост – за счет увеличения массы протоплазмы. В таких клетках вакуолей нет. В морфологически нижней части зоны нарастания эмбриональные клетки переходят во вторую фазу – фазу растяжения. В этой фазе клетки перестают делиться. Появляются вакуоли за счет тургора – растяжения. Клетка увеличивается в 50-100 раз. Рост идет, главным образом, за счет увеличения объема. Клетки лишены индивидуальных особенностей. Эти особенности проявляются в третьей фазе – дифференцировки. Химические, физиологические, анатомические особенности, что приводит к формированию из разных клеток разных тканей. Рост идет, главным образом, за счет утолщения клеточной оболочки.
3. Типы роста органов растений.
Различным органам растения свойственны разные типы роста. Это зависит от расположения зоны нарастания. Этим рост растения отличается от роста животных. Существуют следующие типы роста:
- Апикальный (верхушечный) апекс. 2 -30 см – до 50 – побег. Корень примерно 10 мм.
- Базальный.
- Интеркалярный (вставочный). Бамбук.
- Латеральный (боковой).
- Каллусный (раневой).
В результате изменений, происходящих на клеточном уровне, формируется внешний облик растения. Этот процесс называется формообразование или морфогенез. Он включает в себя процессы роста и развития клеток (цитогенез), тканей (гистогенез) и органов (органогенез), которые генетически запрограммированы и скоординированы между собой.
Морфогенез = цитогенез + гистогенез + органогенез
Апикальные меристемы надземных побегов и корня представляют собой не только образовательные ткани, из которых формируется весь растительный организм, но и главные координирующие (доминирующие) центры, влияющие морфогенетические процессы в целом растении. В результате апикального доминирования, т.е. торможения роста боковых побегов, ствол деревьев растет немного быстрее, чем боковые ветви. Вследствие этого, деревья имеют более или менее конусовидную форму кроны.
Апикальное доминирование усиливается при боковом затенении и ослабляется при хорошем освещении. Это можно наблюдать на деревьях, растущих в лесу и на открытом месте. Процессы роста можно оценить количественно. Если измерить прирост массы, объема или высоты за единицу времени (сутки, вегетационный период), то получим величину, называемую «интенсивностью роста».
Если же проследить за интенсивностью роста отдельной клетки, ткани, органа или целого растения, то можно обнаружить общий характер их роста, который можно изобразить S – образной кривой роста.
Источник
65. Фазы, стадии и этапы органогенеза растений. Значение для практики. Управление развитием растений.
Длится с момента образования зиготы и формирования зародыша, т.е. будущего растения, которые проходят в семени плода материнского растения, до появления проростка. На I этапе конус нарастания еще не дифференцирован и лишь в завершение его начинаются активные процессы деления верхушечной меристемы на ткани зародышевых листьев
начинается с появления проростка и заканчивается образованием зачатков листьев на главном стебле до первого соцветия. В течение данного этапа органогенеза на главном стебле формируется определенное для сорта число листьев, причем ювенильные развертываются
начинается с дифференциации конуса в ось соцветия, образование листьев на главном стебле прекращается. Этап является «критическим» периодом. Растения в это время очень чувствительны к недостатку воды. Неблагоприятные внешние условия в этот период могут повлиять на процессы дифференциации конуса нарастания и существенно понизить качество рассады.
На этом этапе идет формирование отдельных цветковых бугорков на образовавшейся оси соцветия. Если не соблюдается необходимый режим при выращивании растений (резкое отклонение от нормы в питании, температуре, интенсивности света), то возможны изменения в формировании соцветия и некоторые другие отклонения.
характеризуется началом образования качественно новых органов — закладкой тычинок, пестиков и покровных органов цветка. К концу V этапа цветок уже полностью сформирован.
продолжается формирование первого соцветия и цветков. К концу этого этапа проходят микро- и макроспорогенез. Цветки уже полностью сформированы.
идут процессы формирования мужского и женского гаметофитов. Происходит усиленный рост всех органов цветка. Чашечка приоткрывается, но венчик еще зеленый и за ее пределы не выступает
Завершение процессов формирования цветков
Происходит оплодотворение и образование зиготы. Продолжительность этого этапа 3-7 дней.
оплодотворение, образование зародыша и полное созревание семян
Оплодотворение делят на три фазы:
б) прорастание пыльцы и рост пыльцевой трубки в тканях пестика
в) собственно оплодотворение, то есть образование зиготы.
Рост и развитие листа. Формирующийся лист проходит четыре фазы:
2) формирование оси листа (черешка)
3) закладка пластинки листа за счет боковой меристемы
4) рост пластинки растяжением.
1 – рост и деление меристематических клеток, формирование апекса
2 – формирование туники (мантии)
3 – формирование центральной зоны
4 – интенсивное деление клеток периферической зоны, образование инициального кольца
5 – закладка примордиев боковых органов побега
6 – формирование стержневой зоны, закладка первичной коры и сердцевины стебля
Рост и развитие стебля.
2 – выход клеток из меристематической зоны, начинают удлиняться
3 – быстрое удлинение побега
1 – формирование тканей органов
2 – образование корневого чехлика
3 – формирование группы клеток, называемой «покоящимся центром»
4 – образование боковых органов
Источник