Ріст і розвиток рослин

Онтогенез – індивідуальний розвиток організму від зиготи (або вегетативного зачатка) до природної смерті. В ході онтогенезу реалізується спадкова інформація організму (генотип) у конкретних умовах оточуючого середовища, в результаті чого формується фенотип – сукупність усіх ознак і властивостей індивідуального організму.

Розвиток – це якісні зміни в структурі і функціональній активності рослин і їх частин у процесі онтогенезу. В поняття “розвиток” входять також і вікові зміни.

Виникнення якісних відмінностей між клітинами, тканинами й органами отримало назву диференціювання.

Ріст – незворотне збільшення розмірів і маси клітин, органу чи всього організму, що пов’язано з новоутворенням елементів їх структур. Поняття “ріст” відображає кількісні зміни, які супроводжують розвиток організму чи його частин.

Етапи онтогенезу вищих рослин. Розвиток вищих рослин поділяють на чотири етапи: 1) ембріональний; 2) ювенільний; 3) репродуктивний; 4) старість.

Ембріональний етап.

Ембріональний етап онтогенезу насіннєвих рослин охоплює розвиток зародка від зиготи до зрілої насінини. Зигота утворюється в результаті злиття спермію пилкової трубки (чол. гаметофіт) із яйцеклітиною зародкового мішка (жін. гаметофіт). Зародковий мішок знаходиться в нуцелусі, оточеному інтегументом. Зародки проходять ряд послідовних фаз розвитку. Для більшості дводольних це проембріо, глобулярна, серцевидна, торпедовидна (торпедо) і дозрівання.

Після запліднення зигота деякий час (від 2-4 год. до 1-3 діб) знаходиться в латентному стані. В цей час зростає синтез РНК, збільшується об’єм зиготи, починає ділитися триплоїдне ядро, утворюючи ендосперм, із нуцелуса і плаценти надходять ІОК і цитокініни, які необхідні для розвитку ендосперму. При першому поділі зиготи, що відбувається перпендикулярно до осі її поляризації, дочірня клітина, повернена до мікропіле, значно крупніша і при подальшому поділі утворює однорядну нитку клітин - суспензор (підвісок). Він виконує такі функції:

– відсовує зародок у тканину ендосперму;

– поглинає речовини з нуцелуса та інтегумента і передає їх зародкові;

– синтезує фітогормони.

Частина клітин суспензора, що межує із зародком, у деяких видів пізніше входить до складу апікальної меристеми та кореневого чохлика зародкового корінця. Дві синергіди, які примикають до яйцеклітини, та антиподи, які знаходяться поряд з ендоспермом, виконують функцію гаусторії, поглинаючи речовини із нуцелуса.

Друга клітина двоклітинного зародка, яка повернена до халазного полюса, двічі ділиться повздовж осі поляризації, утворюючи квадрант. Потім у більшості дводольних кожна з клітин ділиться впоперек, в результаті чого утворюється октант. Зародок, який складається з 1-ї, 2-х. 4-х і 8 клітин називають проембріо. Усі 8 клітин проембріо діляться периклинально (паралельно поверхні октанта). Ця фаза розвитку називається глобулярною. Зовнішні клітини формують далі протодерму, а внутрішні дають початок первинній корі і центральному циліндру. На цій фазі особливо необхідний цитокінін. Він надходить з ендосперму, який відіграє головну роль у розвитку зародка.

Наступна фаза – серцевидна. У морфологічно верхній частині глобулярного зародка спостерігається інтенсивний білатеральний поділ клітин, в результаті чого закладаються примордії двох симетрично розміщених сім’ядолей. На ділянці між ними (майбутній апекс пагона) поділ клітин, навпаки, різко сповільнюється. В цей період для нормального розвитку необхідне надходження ІОК, цитокініну й аденіну.

Торпедовидна фаза (торпедо) розвитку зародка пов’язана з поділом клітин переважно поперек повздовжньої осі та з більш інтенсивним ростом клітин у зачатках сім’ядолей і в зоні гіпокотилю. Чітко виділяються по витягнутій у довжину формі клітини прокамбію в гіпокотилі. Формується промеристема кореня. Крім ІОК та цитокініну, необхідний гіберелін (для росту гіпокотиля). У деяких дводольних сім’ядолі і гіпокотиль у процесі росту згинаються й складаються вдвоє. Між сім’ядолями закладається апекс пагона, відбувається розпад суспензора. Якщо сім’ядолі виконують функцію запасання речовин, то вони заповнюють майже весь об’єм дозріваючого насіння і в них на останніх етапах формування зародка відкладаються білки, крохмаль, жири. Надходження поживних речовин у насіннєві зачатки, а потім у дозріваючі насіння і плоди, визначається тим, що ці ділянки стають домінуючими центрами: в їх тканинах синтезується велика кількість фітогормонів, в результаті чого зростає їх атрагуюча дія.

На останньому етапі дозрівання насіння втрачає значну кількість води й у більшості видів середньої смуги переходить до стану спокою. Цей перехід пов’язаний із зменшенням у тканинах вільних ауксинів, цитокінінів, гіберелінів та збільшенням умісту АБК.

Дата добавления: 2014-01-07