Слайд 1ВОПРОСЫ ТЕМЫ:
1. Общие представления об онтогенезе.
2. Периодизация онтогенеза.
3. Фитогормоны.
4. Рост
и развитие клетки.
5. Полярность.
6. Механизм и характер роста.
7. Ростовые корреляции.
8.
Покой растений.
9. Покой и проростание семян
10. Условия перехода к репродуктивному развитию
Лекция 5
ЭТАПЫ ОНТОГЕНЕЗА И ФАКТОРЫ ЕГО РЕГУЛЯЦИИ. МОРФОГЕНЕЗ И РОСТ РАСТЕНИЯ
Слайд 2ОНТОГЕНЕЗ –
(индивидуальное развитие, жизненный цикл)
совокупность последовательных необратимых структурно-функциональ-ных изменений в
организме на протяже-нии жизни от зиготы (вегетативного зачатка) до естественной
смерти.
РОСТ –
необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное с новообразованием его структуры (клеток, тканей, органов).
Слайд 3 РАЗВИТИЕ – качественные структурные (в строении) и функциональные изменения в
растении и его отдельных частях, которые возникают в онтогенезе.
Слайд 4 Дифференцировка – возникнове-ние качественных структурных различий между клетками,
вследствие их приспособления в процессе развития для выполнения определенных функций.
Слайд 5Морфогенез –
возникновение и развитие органов, систем и частей растительного
организма.
Слайд 6Индивидуальное развитие проходит в соответствии с генетической программой.
Совокупность генов,
несущих эту информацию называются генотипом.
Генетическая программа реализуется путем последовательной
активизации генов, которые ответственны за определенный этап развития.
Слайд 7Взаимосвязь клеток, тканей, органов в процессе развития обеспечивается фитогормонами.
Координацию
развития организма в пространстве обеспечивает полярность.
Слайд 8Вопрос 2.
Периодизация онтогенеза
Слайд 9В жизненном цикле растения можно выделить отрезки времени, которые характеризуются
определенным качественным состоянием растения.
Этапы онтогенеза:
1. Эмбриональный (проходит в семени от
зиготы до зародыша);
2. Ювенильный (от проростания семени до цветения);
3. Репродуктивный (от цветения до появления плодов или до способности к плодоношению);
4. Старения и отмирания.
Слайд 10По кратности плодоношения растения делятся на:
а) монокарпические (плодоносят один раз
в течение жизни) – однолетние, однолетние озимые, двухлетние (морковь, свекла),
многолетние (бамбук – 30-120, агава – 8-10 лет).
б) поликарпические (плодоносят в течение жизни много раз) – многолетние травы, деревья, кусты.
Продолжительность репродуктивного периода: сосна обыкновенная от 5-10 до 80 лет, ель от 20-25 до 100 лет, береза от 5-10 до 60 лет.
Слайд 12Фитогормоны (от греч. «гармао» - приводить в движение) – это
органические вещества, которые образуются в специализированных тканях растения и действуют
в небольших дозах как регуляторы и координаторы онтогенеза.
Слайд 13ФИТОГОРМОНЫ:
СТИМУЛЯТОРЫ:
- ауксины;
- гиббереллины;
- цитокинины.
ИНГИБИТОРЫ:
Ингибировать от лат. inhibere — задерживать
- абсцизовая кислота;
- этилен.
.
Слайд 14Свойства фитогормонов:
Высокая активносць.
Малыя дозы действия (микродозы).
Универсальность для всех растений.
Транспортируемость из
мест синтеза в места действия.
Полифункциональность: регулируют не один, а ряд
процессов.
Гормоны действуют совместно и эффект их действия получается вследствие сочетания различных групп гормонов и их концентраций.
Слайд 16Биостимуляторы и ингибиторы – регуляторы роста могут быть гормональной и
негормональной природы.
Биостимуляторы
Стимуляторы ауксинового типа.
Гиббереллины
гормональной
Цитокинины природы
Биостимуляторы негормональной природы: эпин, оксидат торфа, гумин и др.
Ингибиторы
Этилен и этрел
Ретарданты – замедляет рост в высоту, предотвращает полегание растений
Гербициды – для борьбы с сорной растительностью
Арборициды – для борьбы с нежелательными кустарниками и деревьями
Дефолианты – вызывают преждевременное опадение листьев (усорените созревание плодов, облегчает сбор урожая)
Слайд 17Вопрос 4.
Рост и развитие клетки
Слайд 18Этапы онтогенеза клетки
(роста и развития)
ДЕЛЕНИЕ;
РОСТ РАСТЯЖЕНИЕМ;
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА;
СТАРЕНИЕ И ОТМИРАНИЕ
Слайд 20Деление клетки участвует цитикинин и ауксин
Растяжение клетки регулируется ауксином.
Дифференцировка –
возникновение качественных структурных различий между клетками в процессе развития.
На
этапе дифференцировки образуются специализированные клетки, из которых формируются ткани и органы.
Регулируется генетической программой. Активизация генов осуществляется всеми фитогармонами
Слайд 22ПОЛЯРНОСТЬ –
физиологическая неравноценность противоположных полюсов клеток, органов и целого
растения, обусловленная специфической ориентацией в пространстве структур и процессов.
Слайд 24Вопрос 6.
Механизм и характер роста
Слайд 25МЕРИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ:
1. Апикальные
2. Латеральные
- камбий
- феллоген
3. Интеркалярные
Слайд 26Древесные растения по способу образования побегов делятся на две группы:
1.
Образующие преформированные побеги (лат. прэфармао – заранее определять). У этих
растений сформированные побеги в зачаточном виде находятся в почках. Такие растения растут ограниченное время: сосна (коней апреля-середина июня), дуб (2-3 недели)
2. Образующие непреформированные побеги. В почках находятся только зачатки побегов, которые растут верхушкой на протяжении всего вегетационного периода.
Слайд 27Рост дерева в толщину (по диаметру) обеспечивается камбием
Клетки древесины и
флоэмы откладываются в соотношении приблизительно 10:1.
Феллоген, или пробковый камбий
откладывает
в толще флоэмы слои пробковой ткани.
Слайд 28ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА
Динамика (ход роста): показывает как изменяются размеры растения с
течением времени
H = f (t)
2. Абсолютная скорость роста (прирост)-
это изменение
размеров растения за единицу времени
V = ∆H/∆t
Слайд 31КОРРЕЛЯЦИИ -
упорядоченное влияние одних частей растения на другие в
процессе роста.
Типы корреляций:
1) гормональные – посредством фитогормонов;
2) трофические (трофэ
– пища) – через обеспечение питательными органическими и минеральными веществами, водой;
3) гормонально-трофические – посредством гормонального и трофического факторов.
Слайд 32
Апикальное доминирование
(осевой побег растет быстрее боковых)
Слайд 34Покой – это такое физиологическое состояние растения, для которого характерно
отсутствие видимого роста и низкая интенсивность обмена веществ.
Покой растения индуцируется
фотопериодом- соотношением длины дня и ночи
При переходе в состояние покоя блокируются гены активной жизнедеятельности, происходят глубокие физиологические изменения:
Меняется баланс фитогормонов;
В цитоплазме снижается количество слабосвязанной воды;
Изменяется состав и свойства плазмалеммы;
Изменяется характер метаболизма.
Слайд 35Виды (этапы) покоя
древесных растений умеренной зоны:
Предварительный (летний) покой. Характерен
для почек.
Глубокий (зимний), или физиологический, покой. В состояние глубокого
покоя переходят все органы.
Вынужденный покой. Наступает после окончания глубокого покоя.
Выход из состояния глубокого покоя индуцируется низкой температурой (0,5–0С на протяжении нескольких недель).
Слайд 36ВОПРОС 9.
Покой и прорастание семян
Слайд 37Наблюдается большое разнообразие растений, отличающихся глубиной, механизмами и продолжительностью покоя
семян.
.
Слайд 38Методы искусственного преодоления органического покоя семян:
экзогенного покоя, связанного с
накоплением ингибиторов – промыванием семян в проточной воде в течение
нескольких суток для их вымывания (лиственница, сосна, вяз, акация желтая);
экзогенного покоя, связанного с непроницаемостью покровов для воды и кислорода – скарификацией;
эндогенного и комбинированного видов – стратификацией.
Слайд 39Скарификация (повреждение) – искусственное повреждение покровов семени для преодоления покоя,
связанного с непроницаемостью кожуры для воды и кислорода.
Стратификация (переслаивание,
образование слоев) – хранение семян при низкой положительной температуре и повышенной влажности в искусственных условиях с целью преодоления глубокого покоя.
Интервал температур от 1 да 10С, наиболее благоприятная температура 4–6С.
Слайд 40Вопрос 10.
Условия перехода к генеративному развитию
Слайд 41 ФАКТОРЫ, ИНИЦИИРУЩИЕ ЦВЕТЕНИЕ:
ЭНДОГЕННЫЕ (ГЕНЕТИЧЕСКИЕ, возрастные изменения);
ЭКЗОГЕННЫЕ (НИЗКИЕ t0, ФОТОПЕРИОД)
Факторы
приводят к изменению состава гормонов в растении.
Гормоны цветения (гиббереллин)
включают в апикальных меристемах генетическую программу закладки и развития цветочных почек.
Слайд 42Сезонное развитие растений связано с изменением длины дня и ночи,
или с фотопериодом.
Весна, день увеличивается: активизация меристем, переход к репродуктивному
этапу – цветение.
Осень, день сокращается: старение листьев, переход растения в состояние покоя
ФОТОПЕРИОДИЗМ – реакция растений на сезонные изменения соотношения длины дня и ночи, которая проявляется в их развитии.
Это генетическая адаптация растений для синхронизации развития с сезонными изменениями условий среды, или координации развития во времени.
Слайд 43Длину дня и ночи воспринимает лист.
В листьях фотопериод воспринимается фитохромом.
Для
фотопериодизма имеет значение темный период суток – ночь.
Слайд 44 Яровизация - процессы, проходящие в озимых формах
1-2-летних растений под
воздействием низких температур и способствующие их переходу к репродуктивному развитию.
Яровизация
была открыта в 1918 году Гарнером (США).
В СССР исследования были продолжены Т. Д. Лысенко.
Слайд 45Этапы прорастания семени
набухание;
проклевывание;
гетеротрофный рост проростка;
переход к автотрофному питанию.
