8.5. Локалізація росту у вищих рослин, ріст органів

На відміну від інших організмів, рослини мають здатність у процесі онтогенезу утворювати нові тканини і органи. Процеси новоутворення локалізовані у певних частинах рослинного організму: верхівках стебел і коренів (апікальні меристеми), циліндричній їх зоні (латеральні й бокові меристеми – прокамбій, перицикл, камбій, фелоген), основа молодих міжвузлів і листків (інтеркалярні або вставні меристеми).

Основні частини пагона (стебло, листки, квіти, бруньки та ін.) закладаються в апікальній меристемі, яка називається конусом наростання або точкою росту. Тут знаходяться клітини, які не лише забезпечують формування органів рослин, але й виконують роль центрів, що впливають на морфогенетичні процеси усього організму. Конус наростання має велику здатність до саморозвитку і потребує надходження поживних речовин і фітогормонів.

У багаторічних рослин ріст стебла і кореня не обмежений. На відміну від цих органів ріст листка завжди обмежений. Листок у процесі свого розвитку проходить чотири фази: утворення примордію, формування черешка, закладання листкової пластинки, ріст листкової пластинки. Примордії листків утворюються у конусі наростання. Шляхом інтенсивного поділу верхівкових клітин конусу листкового примордію утворюється пальцеподібний виступ, який складається з клітин серединної жилки та черешка листка. По краях середньої жилки закладається меристема для росту листової пластинки і формування її тканин (епідермісу, паренхіми). На ріст листків значний вплив мають умови освітлення.

Основні тканини стебла формуються завдяки функціонуванню стрижневої меристеми конуса наростання і прокамбію. Розтягання клітин у зоні росту приводить до подовження пагона. Ріст стимулюється гіберелінами, які транспортуються з кореня і листків. У дводольних рослин стебло потовщується за рахунок діяльності камбію і фелогена.

На відміну від стебла, конус наростання кореня не утворює бічних органів. Коренева меристема формує кореневий чохлик і тканини кореня. Крім клітин, що активно діляться, серед меристематичних клітин у апікальній меристемі кореня містяться група клітин, які здатні відновлювати чисельність ініціальних клітин, коли частина їх втрачається або пошкоджується.

Таким чином, існування меристем є однією з основних особливостей рослинного організму, яка зумовлює його ріст на усіх етапах онтогенезу. Навіть під час прогресивного старіння плодового дерева, коли відбувається засихання скелетних гілок, ріст не припиняється – пробуджуються сплячі бруньки на пеньках та кореневих шийках.

Друга особливість росту рослин зумовлена автотрофним типом живлення (фотосинтез). Орган фотосинтезу – листок – не лише постачає рослині продукти живлення й енергію, але й є центром активної і різнобічної регуляції процесів життєдіяльності рослинного організму як єдиного цілого. Досягається це шляхом зміни складу продуктів, у тому числі утворенням фізіологічно активних регуляторів метаболічних процесів росту і розвитку. Саме листок змінює склад компонентів енергетичного метаболізму, напрям транспортування і використання асимілятів на ріст і підтримку власної активності, на ріст інших органів.

Потенційні можливості листка, як центру асиміляції, його здатність легко віддавати поживні речовини на розвиток генеративних органів значною мірою визначають хід продукційного процесу. Знаючи тривалість вегетативного росту, час цвітіння і плодоношення з використанням накопичених асимілятів, можна створювати відповідні оптимальні умови для реалізації генетичної програми, а також вести спрямовану селекційну роботу.