Онтогенез рослин
Інформація
Додати до ЗАКЛАДКИ| Поділитися: | Онтогенез рослинОнтогенез рослин, як правило, поділяють на наступні послідовні вікові та структурно-фізіологічні етапи: ембріональний, ювенільний, зрілості, розмноження, старості. ] Онтогенез рослин, їх перехід від одного етапу розвитку в інший, здійснюється завдяки віутрепяім рушійним силам, що виникають в організмі у зв'язку з впливом умов зовнішнього середовища. Основною рушійною силою у життєдіяльності та розвитку рослин є протиріччя між створенням та зруйнованим, між асиміляцією та дисиміляцією рослинного організму з відповідними фізіологічними та морфологічними змінами. Крім того, і оптогенезі є такі потужні рушійні сили, як протиріччя між старінням та омолодженням, вегетативним зростанням та репродуктивним розвитком. ] Онтогенез рослин у всіх його послідовних етапах протікає в тісній залежності від умов довкілля, які вирішальним чином впливають як на вікові зміни, так і на перехід рослин від вегетативного зростання до репродуктивного розвитку. ] В онтогенезі рослин для різних етапів характерні і певні структурні утворення, і певна функціональна діяльність. Фізіологічні зміни, що відбуваються в насінні або нирках, призводять до утворення сіянців, що мають стебла, коріння та зелене листя; виникнення цих нових структур призводить до нового рівня фізіологічних процесів, що відбуваються в них, і в залежності від спрямованості цих процесів до утворення нових структур у меристо-матпческнх тканинах стеблових бруньок — квіткових органів, бульб та інших утворень; фізіологічні та морфологічні змінипослідовних фаз цвітіння призводять до утворення насіння і плодів -і так протягом усього онтогенезу. ] В онтогенезі рослин розрізняють зростання, розвиток (формується дорослий організм) та старіння (ослаблення біосинтезу всіх фізіологічних функцій та смерть). Основною особливістю онтогенезу вищих рослин та більшості водоростей є чергування безстатевого (спорофіт) та статевого (гематофіт) поколінь. ] В онтогенезі рослин розрізняють зростання, розвиток (формується дорослий організм) та старіння (ослаблення біосинтезу всіх фізіологічних функцій та смерть). ] Вивчення онтогенезу рослин - одне з найголовніших характеристик адаптивного потенціалу, проблема якого займає важливе місце як і еволюційної теорії, і у практиці сільського господарства (Жучен-ко,1988). У зв'язку, з чим нами в 2004 р. проведено дослідження з оцінки 80 сортів ярого ячменю різного еколого-географічного походження зі світової колекції ВІР в умовах північного лісостепу Тюменської області. Польовий експеримент виконано згідно з методичними вказівками вивчення світової колекції ячменю ВНДІ рослинництва (1973). ] Протягом онтогенезу рослини проса проходять 12 етапів. У цей час просо росте повільно і слабо кущиться. ] Апекс стебла рослини є своєрідним центром регуляції розвитку, в якому, як у фокусі лінзи, що концентрує всі промені світла, що падають на неї, в одній точці, збираються речовини, що виробляються в листі, корінні, стеблі і в самій стебловій нирці, і в ньому відбуваються ті. кінцеві кардинальні процеси, що визначають подальший шлях розвитку рослин. Тому розкриття інтимних зв'язків, що виникають між змінами в метаболізмі та найпершими змінами в різних зонах апексів ізгодом приводять до виникнення зачатків листя або зачатків квіток, одна з найбільших проблем сучасного вчення про онтогенез рослин. ] При вивченні рослин на організмовому рівні оцінюють особливості їхнього онтогенезу. Розроблено низку методів розчленування онтогенезу рослин на етапи. Широко використовується періодизація онтогенезу культурних рослин за Ф. Куперманом. За методом онтогенез рослин ділиться на 12 етапів: 1) недиференційований конус наростання; 2) диференціація на вузли та міжвузля; 3) витягування конуса наростання; 4) формування лопатей суцвіття; 5) утворення квіток; 6) формування пилкового мішка; 7) завершення утворення пилку; 8) виколошування; 9) цвітіння та запліднення; 10) формування плодів та насіння; 11) накопичення поживних речовин; 12) повна стиглість. ] У перший рік життя рослини стела осі оточується суцільним покривом з камбію (утворюється з залишків прокамбію), який можна розділити на дві частини: бічну меристему, навколишню стелу стебла і заходить на площині лопатей «якоря», і базальну меристему, розташовану на передньому вниз) краї лонастей «якоря». Кордон між ними дещо умовна, і в онтогенезі рослини частина бічної меристеми може відійти до базальної. ] Роль довкілля в онтогенезі рослин надзвичайно велика. У роботах таких видатних біологів, як І. М. Сєченов [1952], І. П. Павлов [1947], червоною нптио проходить ідея про зв'язок між організмом і середовищем. ] |
| Основні етапи онтогенезу рослин картоплі S. luberosum |  |
Особливе місце у вивченні онтогенезу займають вікові зміни морфологічних та фізіологічних ознак однорічних і багаторічних розтепів.яскраве вираження у працях Н. II. Креіке [1940], який працював спочатку в Московському біологічному інституті імені К. А. Тімірязєва, а пізніше в Інституті генетики АН СРСР. Виходячи з основних вікових етапів онтогенезу рослини та вважаючи, що розвиток організму є боротьба та єдність процесів старіння та омолодження, Н. П. Креіке дав загальний тип кривої мінливості вікових ознак у циклі життя рослин, заснованої головним чином на змінах морфологічних ознак, таких, як величина та форма лпс/гових пластинок та черешків, особливості будови гілок, пагонів та інших органів. Подальше вивчення вікових змін рослин показало, що змінам морфологічних ознак значною мірою відповідають закономірні фізіологічні та біохімічні зміни. На підставі своїх численних спостережень і дослідів Н. П. Крепке висунув теорію циклічного старіння та омолодження рослин, яка є великим узагальненням і знаходить дедалі більше визнання. ]
Мінаєва В. Г. Флавоноїди в онтогенезі рослин та їх практичне використання. - Новосибірськ: Наука. 1978. - 255 с. ]
Протягом усього життя, тобто онтогенезу, рослина росте і розвивається. Розвиток - хід якісних, послідовних змін структури, що проходить організм від виникнення із заплідненої яйцеклітини до природної смерті. ]
Основні послідовні етапи онтогенезу рослин такі: 1) ембріональний (сімейний або нирковий), 2) юве-нільпий, або молодості, 3) зрілості (статевої або вегетативної); ). [ . ]
Найважливішим моментом протягом онтогенезу рослин є морфогенез, який залежить від поділу та диференціювання нерухомих клітин і якийзабезпечується активністю меристем, що веде до зростання рослин тією чи іншою мірою протягом усього життя. Під час зростання поділ клітин відбувається майже повністю у меристемах. Розрізняють апікальні та латеральні меристеми. Апікальні меристеми забезпечують зростання рослин переважно у довжину (висоту), тоді як латеральні меристеми відповідальні за товщину рослин. Латеральною меристемою служить камбій, з клітин якого формуються провідні тканини. ]
Шлях подальшого розвитку теорії онтогенезу рослин// Успіхи сучасні, біології. 1954. [. ]
Розглянуті в цьому розділі основні закономірності онтогенезу рослин (основні етапи індивідуального розвитку, вікові зміни, вегетативний ріст і репродуктивний розвиток, взаємодія із зовнішнім середовищем) розкривають різноманітну картину життєдіяльності рослин, починаючи від виникнення зародка до відмирання рослини, що пройшов весь свій життєвий цикл. ]
Основними інтегральними процесами, що становлять онтогенез рослин, є вегетативний ріст і репродуктивний розвиток - генеративний розвиток у насіннєвих і вегетативне розмноження у не насіннєвих рослин. ]
І вивченні фізіологічної природи процесів зацвітання рослин видатну роль зіграло відкриття фотоперіодизму [Garner, Allard, 1920, 1923] та явища яровізації [Максимов, 1929; Толмачов, 1929; Gassner, 1918; та ін.]. Розпізнавання будь-якого біологічного процесу йде тим успішніше, чим менш одноманітний п стійкий цей процес і чим більше він контролюється зовнішніми впливами. Значення факторів зовнішнього середовища в онтогенезі рослин надзвичайно велике, за їх перехід від вегетативного росту до цвітіння виявився найбільш тісно пов'язаним із тривалістю денного освітлення, а у озимих та напівозимих форм ще йвпливом низьких позитивних температур. ]
Проростання насіння є одним із найважливіших та найбільш уразливих етапів онтогенезу рослини. Відомості про проростання насіння рідкісних видів рослин необхідні як для збереження виду в його природних місцеперебування, так і для введення в культуру, а також отримання матеріалу для реінтродукційних робіт. ]
Міляєва 9. Л., Ковальова Л. В., Гукасян І. А. Цитофізіологічні основи переходу рослин від вегетативного стану в репродуктівпое // Гормональна регуляція онтогенезу рослин. М.: Наука, 1984. [. ]
Провідна система стебла плауноподібних представлена різними типами стели. В онтогенезі рослини зазвичай спостерігається закономірний перехід від одного типу стели до іншого, що визначається зміною обсягу верхівкової меристеми. ]
Таким чином, цвітіння та бульбоутворення, будучи різними формами розмноження рослин, за своїм змістом та еволюційним значенням – глибоко різні процеси. Відомо, що цвітіння - переломний етап в онтогенезі рослин, протягом якого відбувається зміна поколінь, повністю здійснюється цикл розвитку гаметофітів, запилення, запліднення, утворення зародка та ендосперму, після чого йде дозрівання насіння та плодів. Величезне зпачення цвітіння у виникненні нових видів та форм в еволюції рослин незаперечно. ]
Численні факти, засновані на точних експериментах, переконують нас у тому, що основою онтогенезу рослин є внутрішні морфофізіологічні процеси, які можуть відбуватися за різних поєднань умов зовнішнього середовища. ]
Зміни в умовах мінерального харчування в окремих випадках призводять до якісного перелому в онтогенезі рослин. ]
Уявлення про вікові зміни,або змінах балансу процесів старіння та омолодження, протягом онтогенезу рослин дає схема, в основу якої взято загальну криву мінливості вікових ознак у циклі життя рослин, вдало розроблену та запропоновану Н. П. Кренке. ]
У світлі запропонованої еколого-гормональйо-генетичної концепції послідовність подій при прояві статі в онтогенезі рослин протікає у два етапи: спочатку вплив екологічних факторів на гормональну систему через рецепторні органи рослин, а потім вплив ендогенних гормональних факторів на генетичний апарат. ]
Отже, використання каллуспых моделей вивчення великого кола різних питань, що з проблемою онтогенезу рослин, широко увійшло практику наукових досліджень, у багатьох лабораторіях мира.[ . ]
Перші два узагальнення Клебса зіграли величезну роль у встановленні правильного розуміння тих. взаємовідносин, які виникають між рослиною п середовищем, і дали експериментальне обґрунтування складним явищам онтогенезу рослин на відміну від теорії автономного, незалежного від середовища, розвитку рослин Пфеффера та теорії обов'язкової, внутрішньо зумовленої, зміни періодів росту спокою рослин Шпмнера. Недарма К. А. Тімірязєв палко привітав появу фундаментального твору Клебса «Довільна зміна рослинних форм», сам переклав його в 1905 р. українською мовою зі знаменним підзаголовком «Матеріали для майбутньої фізіології розвитку» і своїми примітками і тим самим затвердив за Клебя піонера у цій галузі науки. ]
Перехід у стан стан часто супроводжується втратою (опадінням) окремих органів (листя) або навіть цілих пагонів. Саме в такому стані багаторічні рослини переживають зимовий.період. Проте спокій — це захисна реакція організму проти несприятливих умов. Рослини переходять у стан, що покоїться, і за наявності всіх умов, необхідних для зростання. Тимчасове припинення ростових процесів характерне і для тропічних рослин, незважаючи на сприятливі цілорічні умови. Якщо рослина не минула періоду спокою, надалі темпи зростання його знижуються, погіршується плодоношення. Після періоду спокою зростання рослин посилюється. Таким чином у період спокою, мабуть, відбуваються певні зміни, які готують подальше зростання. Усе сказане дозволяє вважати, що період спокою як пристосування до несприятливим умовам, а й необхідне ланка онтогенезу растений.[ . ]
Генетична н гормональна регуляція є двома сторонами складного та взаємопов'язаного мехапізму, що контролює як процеси росту, так і процеси генеративного розвитку рослин. Проблема взаємозв'язку цих двох систем регуляції є важливою як для позіапія фундаментальних закономірностей управління онтогенезом рослин, так і для практичного здійснення регуляції росту, розмноження, цвітіння та плодоношення рослин. ]