2.7. Рост и развитие растений

Данный раздел посвящен вопросам роста и развития растительного организма, которое тесно связано с другими физиологическими процессами, интегрирует в себе эти процессы.

Проблемы развития занимают центральное место в биологии. Это наиболее сложный и интересный раздел курса.

2.7.1. Общие представления об онтогенезе

При изучении общих понятий и определений, таких как онтогенез, рост, развитие необходимо усвоить их взаимосвязь и взаимозависимость.

Под онтогенезом понимается развитие организма в течение его жизни. В этом смысле онтогенез и развитие – синонимы. Развитие включает изменение структуры растения – морфогенез и возрастные изменения организма. Морфогенез – наиболее изученный процесс. В настоящее время активно изучаются физиолого-биохимические и генетические аспекты развития, которые позволяют лучше понять его механизм.

При самостоятельном изучении раздела необходимо обратить внимание на этапы онтогенеза растения, их характеристики, уяснить особенности вегетативного и репродуктивного периодов в жизни растений, особенности этапов развития у древесных растений.

2.7.2. Общие представления о регуляции развития

Развитие растений контролируется генотипом. Очередной этап развития организма или его частей начинается с включения на реализацию определенной генетической программы. Гены, ответственные за данную программу, активизируются, в то время как другие остаются в неактивном состоянии (дифференциальная активность генов). Очередная программа включается лишь после полного выполнения предыдущей.

Упорядоченное развитие в пространстве и времени обеспечивается регуляторными механизмами, которые могут действовать автономно или под влиянием внешних факторов. Первые обеспечивают преимущественно пространственную, вторые – временную координацию развития. Пространственная ориентация в процессе развития связана с полярностью, а временная – с циркадными ритмами (биологическими часами). Компонентами регуляторных систем являются фитогормоны. Работа регуляторных систем также контролируется генотипом.

2.7.3. Фитогормоны

Фитогормоны – это органические вещества, которые вырабатываются в неспецифических тканях и действуют как регуляторы и координаторы онтогенеза. Необходимо изучить химическое строение, локализацию биосинтеза, особенности транспортирования, физиологичекое действие ауксинов, гиббериллинов, цитокининов абсцизинов и этилена. Следует знать, с какой целью используют в растениеводстве препараты ауксинового типа, цитокинины, этилен, что собой представляют и где применяются гербициды, арборициды, ретарданты.

2.7.4. Полярность

Полярность является внутренним фактором и координирует развитие растения в пространстве, обусловливает форму клетки, органов и всего растения в целом.

Полярность – это физиологическая неравномерность противоположных полюсов клеток, органов и целого растения, обусловленная специфической ориентацией в пространстве структур и процессов. Необходимо уяснить роль полярности в морфогенезе, почему необходимо учитывать полярность при укоренении черенков и прививке растений.