Особенности ростовых процессов

Особенности роста органов растения.

В стебле, корне и листе однодольных растений выделяют зону деления, где находятся клетки в эмбриональной фазе и зону интенсивного роста органа, где происходит растяжение клеток. В листе двудольных такого разделения на зоны нет, среди делящихся клеток есть растягивающиеся и дифференцирующиеся.

Стебли и корни растут верхушкой, а листья – основанием. Удлинение стеблей злаков происходит вследствие работы интеркалярных меристем, утолщение органов – вследствие деления латеральных меристем. У листьев рост ограниченный (через некоторое время прекращается), а у корней и стеблей – неограниченный (растут в течение всей жизни).

Растительный организм – это сложная система, все органы которой находятся в тесной взаимосвязи. В результате этого рост одного органа оказывает влияние на рост другого. Такое взаимодействие называется ростовая корреляция. Различают стимулирующие и тормозящие корреляции. Например, корень стимулирует рост побега, наличие на стеблевых черенках листьев стимулирует корнеобразование. С другой стороны, образование цветков тормозит заложение и рост листьев, рост боковых побегов угнетает развитие плодов, верхушечный рост побега тормозит боковое ветвление – это примеры тормозящих корреляций. При удалении тормозящего органа рост угнетенного усиливается. На этом принципе основаны приемы пасынкования (удаление боковых побегов), пикировки (удаление верхушки корня), пенсировки (удаление верхушечной почки). Корреляции связаны с действием фитогормонов, питательных веществ и с полярностью.

Полярность – это специфическая ориентация структур и процессов в пространстве, обуславливающая морфологическую неодинаковость противоположных полюсов (верхушка/основание) оси растения или органа. Она определяет расположение органов в пространстве. Уже на стадии зародыша проявляется полярность – на одном конце (морфологически нижнем) развивается корешок, на другом (морфологически верхнем) – зачаток побега. Полярность листа заключается в отношении черешок–листовая пластинка. Полярность, так же как и корреляции, связана с транспортом фитогормонов.

Полярность наиболее легко обнаружить при регенерации. Регенерация – это восстановление утраченных или поврежденных частей или органов. Она проявляется благодаря тотипотентности клеток и является основным защитным механизмом растений и основой вегетативного размножения.

Для растений характерна периодичность роста – чередование периодов интенсивного роста и его замедления или полной остановки. Различают сезонную, суточную и возрастную периодичность. В 1872 году Ю.Сакс открыл закон, описывающий неравномерность роста – «закон большого периода роста» или «закон Сакса» – скорость роста увеличивается сначала медленно, потом все быстрее, достигает максимума, а затем постепенно уменьшается. Если построить график изменения параметров роста от времени, получится кривая роста, на которой выделяются 4 участка (см. рисунок).

Рисунок. Кривая роста.   1 – фаза медленного роста (лагфаза), 2 – фаза ускоренного роста (логфаза), 3 – фаза замедленного роста, 4 – фаза стационарного состояния

На начальной стадии происходят процессы, подготавливающие видимый рост. Этот период называется лагфазой. Затем следует фаза ускоренного роста (логфаза) «период большого роста», когда идет активный синтез гормонов и ассимиляция. Замедление роста в течение следующей фазы объясняется рядом внутренних и внешних факторов и генетически запрограммировано. Ростовые процессы приостанавливаются и растение переходит в фазу стационарного состояния, когда видимых процессов роста не наблюдается. На основании кривой Сакса проводят подкормки растений (1-2 фазы), а также обработки пестицидами.

Регулярно повторяющееся чередование периодов активного роста и его торможения определяют ритмичность роста. Различают суточную, сезонную и биологическую (физиологическую) ритмичность. Так, интенсивнее рост идет в дневное время, а ночью – замедляется; весной и летом растения растут, а осенью и зимой рост прекращается; также остановку роста вызывает наступление неблагоприятных условий – засуха, заморозки и др. Эта ритмичность связана с изменением внешних факторов среды – света, температуры, влажности – и называется экзогенной. Кроме того, в растении функционируют «биологические часы», наблюдается ритмичность синтетических процессов, активности ферментов и др. Это биологическая эндогенная ритмичность роста, закрепленная генетически и связанная с внутренними особенностями растения.

Дата добавления: 2017-01-13