Рост и развитие растений Понятие роста и

Рост и развитие растений • Понятие роста и развития, типы роста • Клеточный цикл роста • Онтогенез и его этапы • Гормональная регуляция роста

Рост – это количественные изменения в ходе развития, которые заключаются в необратимом увеличении размеров клетки, органа или целого организма. Развитие – это качественные изменения компонентов организма, при которых имеющиеся функции преобразуются в другие. Пример роста – разрастание ветвей, корней, листьев. Примерами развития являются образование проростков из семян при прорастании, образование цветка и т. д.

Кривая роста, характерная для роста всех органов, растений, популяций и т. д. (от сообщества до молекулярного уровня) имеет S-образный, или сигмоидный вид. Кривую роста можно разделить на ряд участков: I - начальная лаг-фаза II - логарифмическая фаза III - фаза постепенного снижения скорости роста IV - стационарная фаза

Меристе мы или образовательные ткани —ткани растений, состоящие из интенсивно делящихся и сохраняющих физиологическую активность клеток. Виды меристемы, в зависимости от местоположения: 1) верхушечная (апикальная), расположена вблизи верхушки побега или кончика корня, обеспечивает первичный рост; 2) боковая (латеральная), расположена по периферии корня или побега и способствует, так называемому, вторичному росту этих органов растения в толщину; 3) вставочная (интеркалярная), расположена в междоузлиях стебля и у оснований растущих листьев; 4) раневая (травматическая) — возникает из клеток паренхимы и «затягивает» пораженный участок.

Апикальная меристема побег Меристемы – «вечные» , «нестареющие» , эмбрионные ткани, способные неограниченному росту. корень Апикальная меристема

Интеркалярные меристемы

Клеточный цикл роста • Деление клетки. • Рост протоплазмы – увеличение количества протоплазмы при небольшом увеличении объема клетки. • Рост растяжением – увеличение объема клетки в следствие формирования вакуолей и поступления воды. • Дифференцировка клеток – возникновение специфической формы и специализированной функции клеток.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма от зиготы (или вегетативного зачатка) до природной смерти. Включает в себя все жизненные процессы и продолжается у разных растений от 10– 14 дней до 3– 5 тыс. лет. Самыми долгоживущими являются секвои – до 5 тыс. лет. Наиболее быстро жизненный цикл проходит у растений-эфемеров.

Этапы онтогенеза: 1) Эмбриональный этап у растений, размножающихся семенами, – это период формирования зародыша и семени от оплодотворения яйцеклетки до начала прорастания семени; для вегетативно размножающихся растений – период формирования почек в органах вегетативного размножения от возникновения почки до начала ее прорастания. 2) Ювенильный этап – период заложения, роста и развития вегетативных органов от прорастания семени до появления способности к образованию репродуктивных органов.

Зрелость (спелость) – период цветения в семенных растениях или возникновения репродуктивных органов в вегетативно размножающихся растениях, от появления первичных зачатков репродуктивных органов до формирования бутонов, цветков, клубней, луковиц и других органов. Размножение – период плодоношения, роста, развития и созревания плодов и семян в растениях, размножающихся семенами; или поспевание клубней, луковиц и других органов у вегетативно размножающихся растений. Старение – период от полного прекращения плодоношения до природного отмирания растений.

Гормональная регуляция роста растений • Гормон – химическое вещество, выделяемое клетками и модифицирующее физиологию клеток и организма. • Гормоны действуют при низких концентрациях, обычно связываясь со специфическим рецептором для данного гормона. Рецептор активирует специфический сигнал, что ведет к прямому изменению в работе ферментов или к изменению экспрессии генов.

Фитогормоны • • • Ауксины (ИУК) Гиббереллины (ГК) Цитокинины (ЦК) Этилен Абсцизовая кислота (АБК)

Ауксин (греч. auxein - «расти/увеличиваться» ) – гормон роста растений. • Стимуляция растяжения клеток • Стимуляция размножения клеток • Стимуляция корнеобразования Индолил-3 -уксусная кислота (ИУК) • Подавляют рост боковых побегов • Превращение завязи в плод • Задержка опадения листьев и цветов • Ростовые движения (тропизмы и настии) Всего 4 природные ауксина – ИУК, НУК, ИМК, ФУК.

Гиббереллины - Удлинение побегов - Прорастание семян - Рост фруктов - Проявление половых признаков - Индукция ряда ферментов

Цитокинины стимулируют цитокинез – деление клеток • Стимуляция клеточного деления и дифференциации • Подавление роста боковых корней • Задержка процессов старения Зеатин (первый описанный цитокинин из кукурузы)

Абсцизовая кислота (AБК) – ингибитор роста, гормон покоя. -Поддерживает покой семян -Закрывает устьица при засухе -Тормозит рост -Покой почек -Опадение листьев АБК

Этилен – гормон старения • Торможение роста • Ускорение процессов старения • Стимуляция опадания листьев • Созревание фруктов • Обеспечивает адаптацию к стрессу

Природные регуляторы роста растений • • • Брассиностероиды Фузикокцин Жасминовая кислота Салициловая кислота Системин Простаноиды

Синтетические регуляторы роста растений • Ретарданты (от лат. Retardo – опаздываю, замедляю) – подавляют рост стеблей и побегов и придают устойчивость к полеганию, стимулируют цветение и плодоношение, синхронизируют созревание (хлорхолинхлорид, фосфон, алар, этефон) • Дефолианты – вызывают опадение листьев (этрел, гидрел, бутифос, хлорат магния) • Антиауксины – тормозят перемещение ИУК по растению (дихлоранизол, трийодбензойная кислота) • Гербициды – убивают сорные растения • Химические аналоги природных стимуляторов роста (нафтилуксусная, индолилмасляная, 2, 4 дихлорфеноксиуксусная кислоты)

Зависимость роста растений от экзогенных факторов • • • Интенсивность и спектральный состав света. Температура. Влажность почвы и воздуха. Газовый состав атмосферы. Минеральное питание.