- •1.Понятие “рост”, “развитие”, “дифференцировка” и “онтогенез”. Эволюция онтогенеза у растений. Периодизация онтогенеза у растений.
- •2. Основные элементы в механизме морфогенеза растения
- •3. Общие особенности роста растений. Локализация роста. Меристемы. Рост делением и растяжением
- •4. Характеристика основных этапов развития растений. Определение пола у растений.
- •5. Морфогенез растений invitro и exvitro. Культура протопластов, клеток, тканей и органов. Практическое использование культур растительных клеток.
- •6. Ритмы роста растений.
- •2. Влияние температуры на рост и развитие растений
- •3. Влажность почвы
- •4. Газовый состав атмосферы (влияние аэрации)
- •5. Условия минерального питания
- •7. Явление покоя растительной клетки.
- •8. Природные фитогормоны (ауксины, цитокины, гибберелины): природа, синтез, механизм действия, физиологические эффекты.
- •9. Природные ингибиторы роста (абк, этилен): природа, синтез, механизм действия, физиологические эффекты.
- •10. Синтетические стимуляторы и ингибиторы роста, их практическое использование.
- •11. Фотоморфогенез. Фотопериодизм.
- •Действие света и температуры на рост, развитие и морфогенез растений.
- •13. Ростовые и тургорные движения растений. Тропизмы, настии, нутации. Гормональная природа тропизмов.
2. Влияние температуры на рост и развитие растений
Оптимальный рост и оптимальное развитие происходят только в пределах определенных, специфичных для каждого вида температурных границ. Требования растений к t0меняются с возрастом, они различны у отдельных органов растения (листья, корни, плодоэлементы и др.). Например, t0оптдля роста корней ниже, чем для надземных органов.
Кардинальные температурные точки для роста растений
Группа растений |
Температура,0С |
||
Минимальная |
Оптимальная |
Максимальная |
|
Теплолюбивые ( южные ) |
Более 100 |
30—350 |
44—500 |
Холодостойкие (ср. полоса России) |
0—50 |
25—300 |
30—350 |
Для большинства растений |
-5….+150 |
25—350 |
45—550 |
3. Влажность почвы
При дефиците воды в тканях подавляется рост клеток растяжением (т.к. растяжение клеток заканчивается слишком рано) и формируется ксероморфная структура. Оптимальная влажность почвы для ростовых процессов 65—80(85) % НВ. При более высокой влажности нарушается аэрация почвы, ведет к угнетению дыхания корней и т.д. Повышенная влажность воздуха стимулирует рост стебля, а сухой воздух угнетает, даже при хорошем водоснабжении через корни.К содержанию воды в почве очень чувствительны кончики корней, т.к. они не имеют защиты, как апексы побегов (смыкающиеся листочки), поэтому они могут расти только в достаточно влажной атмосфере.
4. Газовый состав атмосферы (влияние аэрации)
При снижении концентрации О2в воздухе до 5 % рост растений резко тормозится, т.к. нарушается процесс дыхания и увеличивается количество токсичных продуктов анаэробного дыхания. Оптимальное содержание О2 в почве для роста корней – 7 - 12 %, а минимальное -3 - 5 %. Чем выше t0 почвы, тем выше потребность корней в О2 .
Избыток СО2 в воздухе приводит к снижению рН (закислению) клеточных стенок, что вызывает кратковременный рост тканей. Например, в загущенных посевах злаков повышена концентрация СО2в надпочвенном слое воздуха, что вызывает вытягивание нижних междоузлий и как следствие этого полегание растений).
5. Условия минерального питания
Растения растут нормально при достаточном и сбалансированном снабжении всеми необходимыми элементами минерального питания. Избыточное минеральное питание, особенно азотом, приводит к чрезмерному росту вегетативных органов в ущерб генеративным, и репродуктивным, что приводит к снижению урожая и качества семян, плодов. При выращивании зеленных овощных культур и кормовых трав на зеленую массу целесообразно применять высокие дозы удобрений.
Основные закономерности роста растений: закон большого периода роста; ритмичность и периодичность.
Ритмичность роста - чередование замедленного и интенсивного роста клетки, органа, организма - бывает суточная, сезонная - является результатом взаимодействия внутренних и внешних факторов.
Периодичность роста характерна для многолетних, озимых и двулетних форм, у которых период активного роста прерывается периодом покоя.
Закон большого периода роста - Скорость линейного роста (массы) в онтогенезе клетки, ткани, любого органа, растения в целом непостоянна и может быть выражена сигмоидной кривой (кривой Сакса). Линейная фаза роста была названа Саксом большим периодом роста. Выделяют 4 участка (фазы) кривой.
1)Начальный период медленного роста (лаг-период).
2)Лог-период, (большой период роста по Саксу)
3)Фаза замедления роста.
4)Стационарное состояние (окончание роста).
+ можно выделить - фазу гибели и самый начальный- латентный период
Большая кривая роста Сакса.
Измерение скорости роста, проведенное немецким физиологом Ю. Саксом (1872), позволило установить определенные закономерности. В начальный период темпы роста, как правило, низкие. Затем рост усиливается и идет с большой скоростью (период большого роста), а затем снова замедляется. В результате рост (увеличение размера) клетки, органа или организма в целом может быть изображен в виде S-образной кривой. Анализируя полученную кривую, можно ее разделить на три участка: 1) фаза, когда рост изменяется экспоненциально (логарифмически); 2) фаза, когда рост изменяется линейно; 3) фаза торможения роста. Именно период, когда рост прямо (линейно) возрастает, называется периодом большого роста. При этом мы видим, что вначале скорость роста возрастает, затем некоторое время сохраняется на постоянном уровне, а затем падает. Падение для однолетних растений обычно совпадает с переходом к репродукции. Представляет интерес изменение относительного прироста, т. е. прироста, отнесенного к общей массе растения. Как видим, относительные приросты падают значительно быстрее. Это связано с тем, что на ранних этапах развития растение состоит почти из одних листьев. Вырабатываемое ими сухое вещество идет на создание все новых и новых единиц листовой поверхности. В результате общее количество сухого вещества возрастает в геометрической прогрессии. Однако затем сухое вещество начинает все больше использоваться на образование органов, не участвующих в фотосинтезе. Листья составляют все меньшую часть растения. В связи с этим, несмотря на увеличение абсолютной скорости прироста, его значение по отношению к общей массе растения постепенно падает.
Ростовые корреляции (стимулирующие, ингибирующие, компенсаторные) - отражают зависимость роста и развития одних органов или частей растения от других, их взаимное влияние. Примером стимулирующих корреляций является взаимовлияние побега и корня. Корень обеспечивает надземные органы водой, питательными веществами, а из листьев в корни поступают органические вещества (углеводы, ауксины), необходимые для роста корней.
Ингибирующие корреляции (тормозящие) - одни органы подавляют рост и развитие других органов. Примером данных корреляций может служить явление апикального доминирования – торможение роста боковых почек, побегов верхушечной почкой побега. Примером может служить феномен «королевского» плода, завязавшегося первым. Использование в практике приема снятия апикального доминирования: формирование кроны путем обрезки верхушек доминирующих побегов, пикировка рассады и саженцев плодовых деревьев.
Компенсаторные корреляции отражают зависимость роста и конкурентные отношения отдельных органов от обеспеченности их питательными в-вами. В процессе роста растительного организма идет естественная редукция (опадение, отмирание) или искусственно удаляется часть развивающихся органов (пасынкование, прореживание завязей), а оставшиеся растут с большей скоростью.
