Рост и развитие растений

Выполнила:
Хусаинова Диана,
студентка 338

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ГЛАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ИМЕНИ В.Г. КОРОЛЕНКО»

Глазов, 2020

Онтогенез = жизненный цикл = индивидуальное развитие

Основные работы - Д.А. Сабинин, М.Х. Чайлахян, В.В. Полевой.
Онтогенез - (Сабинин Д.А. )
– комплекс последовательных изменений процессов и структуры организма от возникновения (зигота, вегетативная почка) до смерти.
Онтогенез - результат реализации генетической программы развития организма в конкретных условиях среды.

По продолжительности онтогенеза растения делятся:
Однолетние – яровые культуры (зерновые, зернобобовые) – развитие в течение теплого периода, озимые – развитие в течение года;
Двулетние – в первые год образуются вегетативные органы и зачатки генеративных, второй год – плодоношение;
Многолетние – многолетние травы, плодовые, ягодные.
По количеству плодоношений виды:
монокарпические (одно- и двулетники)
поликарпические.

Существует несколько классификаций возрастных периодов:
I) вегетативный и репродуктивный (цветение-плодоношение);
II) по М.Х. Чайлахяну 5 периодов:
эмбриональный - зигота-формирование семени с зародышем;
ювенильный – прорастание зародыша – формирование вегетативных органов;
зрелость – формирование репродуктивных органов;
размножение (плодоношение);
старение – постепенное разрушение организма.

Фенологические фазы пшеницы, ячменя (принята на основании морфологических изменений растений, помогает оценивать ритмы развития растений)
1. прорастание
семян,
2. всходы,
3. появление
3-го листа,
4. кущение,
5. выход в трубку,
6. колошение,
7. цветение,
8. фазы молочной, восковой и полной спелости.

Во время онтогенеза реализуются процессы роста и развития на уровне:
а) клеток и б) организма.
Процессы тесно связаны.
Рост – нарастание количества клеток, массы органов и их преобразования.
Показатель роста – скорость нарастания массы, размеров.
Развитие – качественные изменения структуры и функций растений в процессе онтогенеза.
Показатель развития – переход к репродуктивной фазе. У озимых без яровизации – рост без размножения.

Основа роста – меристемы – апикальные, латеральные (камбий, феллоген), интеркалярные (вставочные – в междоузлиях и в основании листьев злаков).
Инициальные клетки – клетки точки роста, сохраняют способность к постоянному делению.
В других клетках через 3-5 делений закладывается генетическая программа развития, начинается дифференциация, проявляются специализированные черты. Затем – зачатки органов.

деление - клетки мало вакуолизированы,
растяжение,
дифференциации - специализированные органеллы,
старения и смерти – накапливаются изменения в генетическом аппарате, разрушаются структуры.

Ростовые процессы локализованы в меристемах.
Апикальные меристемы побега и корня – главные координирующие центры растений, определяющие его морфогенез.
Рост органов происходит 1) за счет деления и 2) растяжения клеток органов.
В апексах закладываются зачатки органов и тканей.
Активность меристем зависит от внешних факторов и взаимоотношения процессов и органов растений.

В целом рост – результат сложных взаимодействий организма со средой.
В существенной мере определяется генотипом.
Генотип определяет особенности гормональной системы.
Окончательный результат зависит от взаимодействия организма со средой, влияет гормональная система.

Целостность растительного организма.
Рост на протяжении всей жизни.
Периодичность и ритмичность.
Корреляции между процессами и органами.
Полярность расположения органов растения.
Регенерация частей организма.

Удлинение стебля происходит за счет увеличения вакуолей и оводнения клеток.
Боковое ветвление - за счет почек в конусе нарастания и почек в латеральных меристемах.
Утолщение стеблей – за счет периодической деятельности камбия - годовые кольца.
Листья закладываются в меристемах. Растут за счет растяжения. У злаков – дополнительный рост с помощью интеркалярных меристем.

Рост корней

Первичный корень образуется в зародыше, при прорастании быстро увеличивается за счет растяжения.
Центральный корень –
рост стимулируется низкими концентрациями ауксина.
Этилен вызывает ветвление корней. На плотных почвах синтезируется «стрессовый этилен», который тормозит рост корня и вызывает его утолщение для раздвижения частиц почвы.
Апикальная меристема формирует чехлик.

Характерна периодичность и ритмичность, определяется внутренними факторами и закреплены в процессе эволюции.
Благодаря периодичности роста и эндогенным ритмам растения хорошо приспособлены к среде обитания.
Ритмы:
околосуточные (циркадные) – поглощение МВ, фотосинтез и т.д.
годичные – активного роста и покоя в неблагоприятных условиях. Например, листопадные деревья сбрасывают листья.
Ритмы сохраняются даже если все факторы среды однородны - «биологические часы».

Скорость роста любой клетки, органа и растения характеризуется
S-кривой
4 фазы:
начальная (деление клеток),
- роста растяжением,
замедленного роста – созревание,
стационарная – старение.
S-кривые сортов используются для определения времени подкормок, укосов, уборки, подготовки к зиме. Особенно важны при интенсивных технологиях и получении нескольких урожаев.

Ростовые корреляции

Отражают зависимость роста и развития одних органов от других, а также их взаимное влияние.
В основе лежит 1) баланс гормонов, 2) потоки и баланс питательных веществ между органами.
Ауксины и цитокинины обеспечивают аттрагирующее действие для питательных веществ.
Взаимодействие может быть:
- стимулирующим – рост семян стимулирует развитие околоплодников,
- Тормозящим – боковые побеги (пасынки) тормозят развитие плодов.
Это используется для получения урожая плодов, укосов трав, размножения растений, обрезка стимулирует развитие кроны и формирование плодовых почек у плодовых культур.