Курсовая работа по физиологии растений. Рост и развитие растений. Этапы онтогенеза высших растений. Типы роста у растений. Влияние внешних условий на рост растений
 Скачать 7.04 Mb.
|
|
3.3. Минеральные элементы, влажность почвы и воздуха. Нормальный рост и развитие растений обеспечивается при сбалансированном сочетании макро- и микроэлементов в среде (уравновешенные растворы). Высокий уровень минерального питания, особенно азотного, приводит к росту вегетативных органов в ущерб генеративным. Последнее полезно при возделывании многолетних трав на корм и зеленых овощных культур, но снижает урожай плодов и семян [6, стр.45]. При недостатке воды торможение роста наступает весьма быстро. Хорошее водообеспечение является обязательным условием интенсивного роста и продуктивности растений. Семена, находящиеся в воздушно-сухом состоянии (содержащие 10–12 % воды), могут в течение многих лет храниться и не проявлять признаков роста, но при помещении их в воду в условиях наличия кислорода и оптимальной температуры они начинают прорастать [6, стр.45]. При длительном недостатке воды у растений растяжение клеток заканчивается слишком рано и дифференцировка начинается, когда клетки не достигли окончательного размера. В этом случае формируется ксероморфная структура. Благоприятные для роста условия складываются при влажности почвы 60–80 %. При более высокой влажности нарушается аэрация почвы и рост растений угнетается [6, стр.45]. Существует тесная связь между содержанием воды в клетках меристемы и ритмом роста, а также скоростью удлинения стеблей и орошением. К насыщенности водой очень чувствительны клетки апексов побегов и корней. Рост корней определяется распределением воды и содержанием кислорода в почве. В ответ на недостаток воды торможение роста надземных органов наступает раньше, чем торможение всех других физиологических функций [6, стр.45]. Сильнее других внешних факторов вода влияет на рост корней. К влажности почвы очень чувствительны апексы корней, поэтому корни могут расти только в достаточно влажной почве [6, стр.46]. Растения реагируют и на изменение влажности воздуха. Влажный воздух стимулирует рост стебля, а сухой ограничивает, даже при хорошем водоснабжении через корни. Влияние воды на рост объясняется тем, что она, как и свет, выполняет две функции: субстратную (составная часть клетки) и регуляторную (влияние на активность ферментов) [6, стр.46]. Газовый состав атмосферы. Рост – результат сложной цепи физиолого-биохимических процессов, происходящих в клетках при непрерывной затрате энергии. Рост растений обычно тормозится при снижении содержания кислорода в атмосфере до 5 %, а в отсутствии кислорода в среде немедленно прекращается. Повышенная концентрация кислорода также угнетает рост [6, стр.46]. Росту корней благоприятствует содержание в почвенном воздухе 10–12 % кислорода, а минимальная концентрация кислорода для жизнедеятельности корней составляет 3–5 %. Корни растений в хорошо аэрированной почве длинные, светлоокрашенные, имеют многочисленные корневые волоски. При недостатке кислорода корни укорачиваются, утолщаются, буреют, снижается количество корневых волосков. При повышении температуры почвы потребность в кислороде возрастает [6, стр.46]. Содержание углекислого газа в воздухе также определяет процессы роста и развития растений. Низкие концентрации СО2 (0,03 %) недостаточны для оптимального роста. При повышении указанной концентрации СО2 благоприятствует росту. Однако избыток углекислого газа вызывает остановку роста [6, стр.46]. Взаимодействие факторов. Изменение напряженности внешних и внутренних факторов во времени является причиной суточной и сезонной неравномерности роста. Скорость роста зависит прежде всего от того фактора, который находится в минимуме. Этот фактор будет тормозить рост, даже если все другие условия оптимальны. Итак, нормальный рост каждого растения, приводящий к образованию его окончательной формы, является результатом сложного взаимодействия внешних и внутренних факторов, связи роста с другими физиологическими функциями растения [6, стр.46]. Заключение Рост и развитие тесно связаны между собой, оба процесса регулируются на клеточном уровне. Рост - это процесс изменений в организме, часто связанный с необратимым увеличением размеров растения: высоты, длины корня, ширины листа и т.п. Число клеток при росте увеличивается. В растении осуществляется рост клеток, тканей, органов. Под развитием подразумевают качественные морфологические и физиологические изменения, которые происходят в течение жизни растительного организма. Как уже отмечалось, в основе роста растений лежит процесс новообразования элементов структуры (органы, такни, клетки и отдельные их части). Это процесс осуществляется непрерывно на протяжении всей жизни растения. Лишь у некоторых видов происходит довольно медленно или с возрастом растения затухает. Неограниченность роста растений обуславливается наличием у них меристематических зон, сохраняющих активность вплоть до завершения онтогенеза. Апикальные меристематические зоны обеспечивают образование побегов, листьев, цветков, молодых участков корня, рост осевых органов в длину, а латеральные - формирование камбия, феллогена и нарастание осевых органов в ширину. Новообразование элементов структуры происходит поэтапно. Причем по мере появления тканей и органов между ними, как уже отмечалось, устанавливаются определённые взаимосвязи, выражающиеся в закономерной зависимости роста одних тканей и органов от роста других. У высших растений рост тесно связан с деятельностью меристем, работа которых находится под контролем фитогормонов - химических соединений, вырабатываемыми в малых количествах, но способных давать значительный физиологический эффект. В целом рост растения складывается из четырех фаз: начальной, интенсивного роста, замедления роста и стационарного состояния. Это связано с особенностями различных стадий онтогенеза (индивидуального развития) растений. Так, переход растения к репродуктивному состоянию сопровождается ослаблением активности меристем. Процессы роста могут прерываться продолжительными периодами торможения, наступление которых в северных широтах связано с концом лета и приближением зимы. Иногда у растений наблюдается остановка роста – состояние покоя (резкое снижение скорости роста и интенсивности обмена веществ). В таком состоянии могут находиться семена, почки, клубни, корневища, луковицы, споры. Оно возникло в ходе эволюции как приспособление для переживания неблагоприятных условий среды. На рост растения оказывают существенное влияние внешние факторы. Они, как известно, претерпевают периодические изменения и в отдельные моменты становятся неблагоприятными для растения. В результате длительной эволюции растения приспособились переживать такие периоды путем перехода в состояние покоя: у них резко снижается активность физиологических процессов и они становятся практически неуязвимыми для вредных воздействий. Список литературы Уоринг Ф., Филлипс И. У 64 Рост растений и дифференцировка: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. — 512 с., ил Медведев С. С. М 42 Ф изиология растений: Учебник.—СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004.— 336 с. Кузнецов, Вл.В. К 89 Физиология растений: Учеб. для вузов / Вл.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева: — М.: Высш. шк., 2005. — 736 с.: ил. Коровкин О.А. К68 Ботаника :учебник/ О.А. Коровкин — М .: КНОРУС, 2016. — 434с.— (Бакалавриат). https://mydocx.ru/12-3345.html http://www.bio.bsu.by/fbr/files/lecture_notes_growth_develop_biotech.pdf https://studopedia.ru/5_97172_rost-i-razvitie.html Приложения Р  ис. 1. Строение семязачатка ириса Iris Sibirica1 — пыльцевая трубка; 2 — микропиле; 3 — наружный интегумент; 4 — внутренний интегумент; 5 — синергиды; 6 — яйцеклетка; 7 — зародышевый мешок; 8 — вторичное ядро центральной клетки зародышевого мешка; 9 — антиподы; 10 — нуцеллус; 11— халаза; 12 — проводящий пучок; 13 — фуникулус. Рис. 2. Эмбриогенез растительного организма.  Рис. 3. Ранние этапы развития зародыша пастушьей сумки Capsella bursa-pastoris. 1  -10 — стадии проэмбрио; 11, 12 — стадия глобулы; С — суспензор; Г — гипофиза. Рис. 4. Происхождение тканей и органов из различных зон зародыша в ходе эмбриогенеза арабидопсиса.  Рис. 5. Прорастание семени, формирование проростка.  Рис. 6. Рост и развитие вегетативных органов.  Рис. 7. Искусственное вегетативное размножение: черенками и отводками.  Рис. 8. Искусственное вегетативное размножение: прививка.  Рис. 9. Метод культуры клеток и тканей - тотипотентность.  Рис.10. Собственно бесполое размножение.  Рис.11. Половое размножение.  Рис. 12. Развитие и созревание плодов и семян.  Рис. 13. Задержка старения растений сои с удаленными цветками и плодами по сравнению с контрольными.  Р  ис. 14. Типы старения растений по Леопольду.а - растение отмирает полностью; б - отмирает только наземная часть растения; в - одновременное старение и опадение всех листьев; г – постепенное старение листьев (направление отмечено стрелкой). Рис. 15. Типы роста у растений.     Рис. 16. Схема клеточного цикла. G  1 и G2 – пресинтетический и постсинтетический периоды соответственно,S – синтетический период, М – митоз, R1 и R2 – фазы покоя, D – переход к дифференцировки. Рис. 17. Эмбриональная фаза.  Рис. 18. Рост растяжением.  Рис. 19. Дифференцировка клеток растений.  Рис. 20. Влияние внешних условий на рост и развитие растений.  |