Aanvullende literatuur:

M.Kh. Chailakhyan. Gibberellines van planten. Uitgeverij van de Academie van Wetenschappen van de USSR, 1961, 63 p.

J. Bernier, J. - M. Keene, R. Sachs. Bloeiende fysiologie. deel 1-2, M.: Agropromizdat, 1985

VV Polevoy, TS Salamatova. Fysiologie van plantengroei en -ontwikkeling. Uitgeverij van de Universiteit van Leningrad, Leningrad, 1991, 239 blz. 506 blz.

Vragen bij het onderwerp:

Kenmerken van de factoren die de patronen van plantengroei en -ontwikkeling bepalen.

Plantengroei (patronen, soorten).

Soorten beweging in planten.

Plantontwikkeling (soorten ontogenie, stadia van ontogenese, kenmerken van de evocatieperiode, kenmerken van de rustfase).

Krenke's theorie van veroudering en verjonging van planten.

Kenmerken van de rijping van de productieve delen van planten.

Het gebruik van groeiregulatoren in de landbouwpraktijk.

Kenmerken van de factoren die de patronen van plantengroei en -ontwikkeling bepalen

Alle eerder bestudeerde processen bepalen in de eerste plaats de implementatie van de hoofdfunctie van het plantenorganisme - groei, de vorming van nakomelingen en het behoud van de soort. Deze functie wordt uitgevoerd door de processen van groei en ontwikkeling.

De levenscyclus van elk eukaryoot organisme, d.w.z. de ontwikkeling van een bevruchte eicel tot volledige vorming, veroudering en dood als gevolg van natuurlijke dood wordt genoemd ontogenie.

Groei is een proces van onomkeerbaar neoplasma van structurele elementen, vergezeld van een toename van de massa en grootte van het organisme, d.w.z. kwantitatieve verandering.

Ontwikkeling is een kwalitatieve verandering in de componenten van een organisme, waarbij de bestaande vormen of functies worden omgezet in andere.

Beide processen worden beïnvloed door verschillende factoren:

externe abiotische omgevingsfactoren, zoals zonlicht,

interne factoren van het organisme zelf (hormonen, genetische kenmerken).

Vanwege de genetische totipotentie van het organisme, bepaald door het genotype, is er een strikt opeenvolgende vorming van een of ander type weefsel in overeenstemming met het ontwikkelingsstadium van het organisme. De vorming van bepaalde hormonen, enzymen, weefseltypes in een bepaald stadium van plantontwikkeling wordt meestal bepaald primaire activering van de overeenkomstige genen en belde differentiële genactivatie (DAH).

Secundaire activering van genen, evenals hun onderdrukking, kan ook plaatsvinden onder invloed van enkele externe factoren.

Een van de belangrijkste intracellulaire regulatoren van genactivering en de ontwikkeling van een proces geassocieerd met groeiprocessen of de overgang van een plant naar de volgende ontwikkelingsfase zijn fytohormonen.

De bestudeerde fytohormonen zijn verdeeld in twee grote groepen:

groeibevorderaars

groeiremmers.

Op hun beurt zijn groeistimulerende middelen onderverdeeld in drie klassen:

gibberellines,

cytokininen.

NAAR auxines stoffen met een indoolkarakter omvatten, is een typische vertegenwoordiger indolyl-3-azijnzuur (IAA). Ze worden gevormd in meristeemcellen en bewegen zowel basipetaal als acropetaal. Auxines versnellen de mitotische activiteit van zowel apicale meristemen als cambium, vertraging vallen bladeren en eierstokken, activeren wortelvorming.

NAAR gibberellines bevatten stoffen van complexe aard - derivaten van gibberellinezuur. Geïsoleerd uit ascomycete-schimmels (geslacht Gibberella fujikuroi) met een uitgesproken conidiaal stadium (geslacht Fusarium). Het is in het conidiale stadium dat deze schimmel de ziekte van "slechte scheuten" in rijst veroorzaakt, gekenmerkt door de snelle groei van scheuten, hun verlenging, dunner worden en, als gevolg daarvan, de dood. Gibberellines worden ook acropetaal en basipetaal in de plant getransporteerd, zowel langs het xyleem als langs het floëem. Gibberellines versnellen de fase van celverlenging, reguleren bloei- en vruchtvormingsprocessen en induceren nieuwe vorming van pigmenten.

NAAR cytokinines zijn purinederivaten, waarvan de typische vertegenwoordiger is: kinetine... Deze groep hormonen heeft niet zo'n uitgesproken effect als de vorige, maar cytokinines beïnvloeden veel schakels van het metabolisme, verbeteren de synthese van DNA, RNA en eiwitten.

groeiremmers worden weergegeven door twee stoffen:

abscisinezuur,

Abscisinezuur- Dit is een stresshormoon, de hoeveelheid neemt sterk toe bij gebrek aan water (sluiting van de huidmondjes) en voedingsstoffen. ABA remt de biosynthese van nucleïnezuren en eiwitten.

Ethyleen - het is een gasvormig fytohormoon dat de groei remt en de rijping van fruit versnelt. Dit hormoon wordt uitgescheiden door de rijpingsorganen van planten en beïnvloedt zowel andere organen van dezelfde plant als planten in de buurt. Ethyleen versnelt het afstoten van bladeren, bloemen, vruchten door de afgifte van cellulase aan de bladstelen, wat de vorming van een scheidingslaag versnelt. Ethyleen wordt gevormd tijdens het verval van etrel, wat de praktische toepassing ervan in de landbouw aanzienlijk vergemakkelijkt.

Ritme van groei- afwisseling van langzame en intensieve groei van een cel, orgaan, organisme - soms dagelijks, seizoensgebonden - is het resultaat van de interactie van interne en externe factoren.

Periodiciteit van groei typisch voor meerjarige, winterse en tweejarige vormen waarbij de periode van actieve groei wordt onderbroken door een rustperiode.

Lange periode van groeiwet- De snelheid van lineaire groei (massa) in ontogenie van een cel, weefsel, elk orgaan of plant als geheel is variabel en kan worden uitgedrukt door een sigmoïde curve (Sachs-curve). De lineaire groeifase werd door Sachs de grote groeiperiode genoemd. Wijs 4 secties (fasen) van de curve toe.

1. De beginperiode van langzame groei (lagperiode).
2. Logperiode, lange groeiperiode volgens Sachs)
3. Groeivertragingsfase.
4. Stationaire toestand (einde van de groei).

Groeicorrelaties (stimulerend, remmend, compenserend)- weerspiegelen de afhankelijkheid van de groei en ontwikkeling van sommige organen of delen van de plant van anderen, hun wederzijdse invloed. Een voorbeeld van stimulerende correlaties is de wederzijdse beïnvloeding van de scheut en de wortel. De wortel voorziet de bovengrondse organen van water en voedingsstoffen, en organische stoffen (koolhydraten, auxines) die nodig zijn voor wortelgroei komen van de bladeren naar de wortels.

Remmende correlaties (remmend) - O Overdag remmen organen de groei en ontwikkeling van andere organen. Een voorbeeld van deze correlaties is het fenomeen a piek dominantie- remming van de groei van zijknoppen, scheuten door de apicale scheutknop. Een voorbeeld is het fenomeen van de 'koninklijke' vrucht die als eerste begint. In de praktijk gebruik maken van de techniek om apicale dominantie te verwijderen: kroonvorming door de toppen van dominante scheuten af ​​te snijden, zaailingen en zaailingen van fruitbomen te plukken.

NAAR compenserende correlaties weerspiegelen de afhankelijkheid van groei en de concurrentieverhouding van individuele organen op de toevoer van voedingsstoffen naar hen. Tijdens het groeiproces van het plantenorganisme is er een natuurlijke vermindering (abscisie, afsterven) of wordt een deel van de zich ontwikkelende organen kunstmatig verwijderd (knijpen, dunner worden van de eierstokken), en de rest groeit sneller.

regeneratie - herstel van beschadigde of verloren onderdelen.

• Fysiologisch - herstel van de wortelkap, vervanging van de korst op boomstammen, vervanging van oude xyleemelementen door nieuwe;
• Traumatisch - genezing van wonden van stammen en takken; geassocieerd met de vorming van callus. Herstel van de verloren bovengrondse organen door het ontwaken en hergroeien van oksel- of zijknoppen.

Polariteit - specifieke differentiatie van structuren en processen in de ruimte die inherent zijn aan planten. Het manifesteert zich in een bepaalde groeirichting van wortel en stengel, in een bepaalde bewegingsrichting van stoffen.

Elk levend organisme ondergaat constante kwantitatieve en kwalitatieve veranderingen, die alleen onder bepaalde omstandigheden stoppen door perioden van rust.

Groei zijn kwantitatieve veranderingen in de loop van de ontwikkeling, die bestaan ​​uit een onomkeerbare toename van de grootte van een cel, orgaan of het hele organisme.

Ontwikkeling is een kwalitatieve verandering in de componenten van het lichaam, waarbij de bestaande functies worden omgezet in andere. Ontwikkeling zijn de veranderingen die optreden in een plantenorganisme tijdens zijn levenscyclus. Als dit proces wordt beschouwd als de oprichting van de vorm, dan wordt het morfogenese genoemd.

Een voorbeeld van groei is de proliferatie van takken door celproliferatie en vergroting.

Voorbeelden van ontwikkeling zijn de vorming van zaailingen uit zaden tijdens het ontkiemen, de vorming van een bloem, enz.

Het ontwikkelingsproces omvat een aantal complexe en zeer strikt gecoördineerde chemische transformaties.

De curve die kenmerkend is voor de groei van alle organen, planten, populaties, enz. (van de gemeenschap tot op moleculair niveau) heeft een S-vormige of signoïde vorm (Fig. 6.1).

Deze curve kan worden onderverdeeld in een aantal secties:

- de initiële lag-fase, waarvan de lengte afhangt van interne veranderingen die dienen ter voorbereiding op groei;

- de logaritmische fase, ofwel de periode waarin de afhankelijkheid van de logaritme van de groeisnelheid op tijd wordt beschreven door een rechte lijn;

- de fase van een geleidelijke afname van de groeisnelheid;

- de fase waarin het lichaam een ​​stationaire toestand bereikt.

Afb. 6.1. S-vormige groeicurve: I - lag-fase; II - logaritmische fase; III– afname van de groeisnelheid; IV - stationaire toestand

De lengte van elk van de fasen waaruit de S-curve bestaat en het karakter ervan hangt af van een aantal interne en externe factoren.

De duur van de lag-fase van zaadontkieming wordt beïnvloed door de afwezigheid of overmaat van hormonen, de aanwezigheid van groeiremmers, de fysiologische onrijpheid van het embryo, gebrek aan water en zuurstof, gebrek aan optimale temperatuur, lichtinductie, enz.

De lengte van de logaritmische fase hangt samen met een aantal specifieke factoren en hangt af van de kenmerken van het genetische ontwikkelingsprogramma dat in de kern wordt gecodeerd, de gradiënt van fytohormonen, de intensiteit van het transport van voedingsstoffen, enz.

Groeiremming kan het gevolg zijn van veranderingen in omgevingsfactoren, en ook worden bepaald door verschuivingen die samenhangen met de ophoping van remmers en eigenaardige eiwitten van veroudering.

Volledige remming van de groei wordt meestal geassocieerd met de veroudering van het organisme, dat wil zeggen met de periode waarin de snelheid van synthetische processen afneemt.

Tijdens de voltooiing van de groei vindt het proces van accumulatie van remmende stoffen plaats, de plantenorganen beginnen actief te verouderen. In het laatste stadium stoppen alle planten of sommige delen ervan met groeien en kunnen ze in een rusttoestand vallen. Dit laatste stadium van de plant en het tijdstip van aankomst van de stationaire fase wordt vaak bepaald door erfelijkheid, maar deze eigenschappen kunnen tot op zekere hoogte veranderen onder invloed van de omgeving.

Groeicurven duiden op het bestaan ​​van verschillende soorten fysiologische groeiregulatie. Tijdens de lag-fase werken de mechanismen die verband houden met de vorming van DNA en RNA, de synthese van nieuwe enzymen, eiwitten en de biosynthese van hormonen. Tijdens de periode van de logaritmische fase wordt actieve verlenging van cellen waargenomen, het verschijnen van nieuwe weefsels en organen, een toename in hun grootte, dat wil zeggen dat stadia van zichtbare groei optreden. De helling van de curve kan vaak vrij goed het genetische fonds beoordelen, dat het groeipotentieel van een bepaalde plant bepaalt, en ook bepaalt hoe goed de omstandigheden overeenkomen met de behoeften van de plant.

Groeicriteria zijn een toename van de grootte, het aantal, het volume van cellen, nat en droog gewicht, eiwit- of DNA-gehalte. Maar om de groei van een hele plant te meten, is het moeilijk om een ​​geschikte schaal te vinden. Dus bij het meten van lengte let men niet op vertakking; het is onwaarschijnlijk dat het volume nauwkeurig kan worden gemeten. Bij het bepalen van het aantal cellen en DNA wordt geen aandacht besteed aan de grootte van de cel, onder de definitie van eiwit vallen ook opslageiwitten, onder de definitie van massa vallen ook opslagstoffen en onder de definitie van natgewicht vallen ook transpiratieverliezen etc. Daarom is in elk geval de schaal die kan worden gebruikt om de groei van een hele plant te meten - dit is een specifiek probleem.

De groeisnelheid van scheuten is gemiddeld 0,01 mm / min (1,5 cm / dag), in de tropen - tot 0,07 mm / min (~ 10 cm / dag), en voor bamboescheuten - 0,2 mm / min (30 cm / dag).



Stuur uw goede werk in de kennisbank is eenvoudig. Gebruik het onderstaande formulier

Studenten, afstudeerders, jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

geplaatst op http://www.allbest.ru/

Plan

• 1. Planetaire betekenis van planten
• 2. Metamorfose van wortels
• 3. Bloeiwijze
• 4. Basispatronen van plantengroei
• 5. Het concept van ontogenie, groei en ontwikkeling van planten
• 6. Plantengemeenschappen

1. Planetaire betekenis van planten

Het planetaire belang van planten wordt geassocieerd met hun autotrofe manier van voeden door middel van fotosynthese. Fotosynthese is het proces waarbij in het licht met behulp van chlorofyl organische stoffen (suiker en zetmeel) uit mineralen (water en koolstofdioxide) worden gevormd. Tijdens fotosynthese geven planten zuurstof af aan de atmosfeer. Het is dit kenmerk van fotosynthese dat leidde tot de opkomst van zuurstof in de atmosfeer in de vroege stadia van het leven op aarde. Het zorgde niet alleen voor anaërobe ademhaling voor de meeste organismen, maar droeg ook bij aan het verschijnen van een ozonscherm dat de planeet beschermt tegen ultraviolette straling. Tegenwoordig hebben planten ook invloed op de samenstelling van de lucht. Ze bevochtigen het, absorberen koolstofdioxide en geven zuurstof af. Daarom is de bescherming van het groen van de planeet een van de voorwaarden om een ​​wereldwijde ecologische crisis te voorkomen.

Tijdens het leven van groene planten worden enorme hoeveelheden organisch materiaal gecreëerd uit anorganische stoffen en water, die vervolgens door de planten zelf, dieren en mensen als voedsel worden gebruikt.

De organische stof van groene planten accumuleert zonne-energie, waardoor het leven op aarde zich ontwikkelt. Deze energie, verzameld door oude planten, vormt de basis van de energiebronnen die de mens in de industrie gebruikt: steenkool, turf.

Planten leveren een enorme hoeveelheid producten die mensen nodig hebben als grondstof voor verschillende industrieën. Planten voorzien in de basisbehoeften van de mens aan voedsel en kleding, medicijnen.

2. Metamorfose van wortels

plant fotosynthese phytocenosis autotroof

Een kenmerk van wortelmetamorfosen is dat zeer veel van hen geen veranderingen in de hoofdfuncties van de wortel weerspiegelen, maar veranderingen in de voorwaarden voor hun implementatie. De meest voorkomende wortelmetamorfose is mycorrhiza, een complex van de samengegroeide wortel- en schimmelhyfen, waaruit planten water krijgen met daarin opgeloste mineralen.

De knolgewas wordt gevormd uit de hoofdwortel door de afzetting van een grote hoeveelheid voedingsstoffen erin. Wortelgewassen worden voornamelijk gevormd in de omstandigheden van culturele teelt van planten. Ze komen voor in bieten, wortelen, radijsjes, enz. In een wortelgewas zijn er: a) een kop met een rozet van bladeren; b) de nek - het middelste deel; c) de wortel zelf, van waaruit de zijwortels zich uitstrekken.

Wortelknollen, of wortelkegels, zijn vlezige afdichtingen van zowel zijwortels als onvoorziene wortels. Soms bereiken ze een zeer grote omvang en zijn ze een opslagplaats van reservestoffen, voornamelijk koolhydraten. In de wortelknollen van het hakmes, orchideeën, dient zetmeel als reservestof. Inuline hoopt zich op in de adventieve wortels van dahlia's, die wortelknollen zijn geworden.

Van gecultiveerde planten moet zoete aardappel worden genoemd, van de windefamilie. De wortelknollen bereiken meestal 2 - 3 kg, maar kunnen meer zijn. Gekweekt in subtropische en tropische streken voor zetmeel en suiker.

In sommige tropische planten worden luchtwortels gevormd. Ze ontwikkelen zich als adventiefstengels, zijn bruin van kleur en hangen vrij in de lucht. Ze worden gekenmerkt door het vermogen om vocht uit de lucht te absorberen. Ze zijn te zien in orchideeën.

Vastklampende wortels, met behulp waarvan zwakke stengels van lianen de stammen van bomen opstijgen, langs muren, hellingen. Dergelijke onvoorziene wortels, die in spleten groeien, verankeren de plant goed en laten hem tot grote hoogte stijgen. Klimop, die wijdverbreid is in de Krim en de Kaukasus, behoort tot de groep van dergelijke lianen.

Ademhalingswortels. In moerasplanten, tot de gebruikelijke wortels waarvan de toegang van lucht zeer moeilijk is, groeien speciale wortels vanuit de grond omhoog. Ze bevinden zich boven water en ontvangen lucht uit de atmosfeer. Moerascipres heeft respiratoire wortels. (Kaukasus, Florida).

3. Bloeiwijze

Bloeiwijze (lat.inflorescentia) maakt deel uit van het systeem van scheuten van een angiospermplant, die bloemen draagt ​​en daarom op verschillende manieren is gemodificeerd. Bloeiwijzen zijn meestal min of meer duidelijk afgebakend van het vegetatieve deel van de plant.

De biologische betekenis van het verschijnen van bloeiwijzen is de toenemende kans op bestuiving van bloemen van zowel anemofiele (dat wil zeggen door de wind bestoven) als entomofiele (dat wil zeggen door insecten bestoven) planten.

Bloeiwijzen worden in bloem- of gemengde knoppen gelegd. Classificatie en kenmerken van bloeiwijzen:

Door de aanwezigheid en aard van schutbladen (schutbladen):

Frondose (Latijnse frondis - blad, bladeren, groen), of blad - bloeiwijzen waarin de schutbladen goed ontwikkelde platen hebben (bijvoorbeeld fuchsia, driekleurig violet, monet-lob).

Bracteous - bloeiwijzen waarin de schutbladen worden weergegeven door geschubde bladeren van de bovenste formatie - schutbladen (bijvoorbeeld lelietje-van-dalen, lila, kers).

Ebracteous of naakt - bloeiwijzen waarin de schutbladen zijn verminderd (bijvoorbeeld wilde radijs, herderstasje en andere kool (kruisbloemig).

Door de mate van vertakking:

Eenvoudig - bloeiwijzen waarin enkele bloemen zich op de hoofdas bevinden en dus de vertakking niet groter is dan twee ordes van grootte (bijvoorbeeld hyacint, vogelkers, weegbree, enz.).

Complex - bloeiwijzen waarin particuliere (gedeeltelijke) bloeiwijzen zich op de hoofdas bevinden, dat wil zeggen, vertakking bereikt drie, vier of meer ordes van grootte (bijvoorbeeld lila, liguster, viburnum, enz.).

Door het type groei en de richting van de bloemopening:

Racemose, of botrisch (van het Latijnse raczmus en Grieks botrion - borstel, bos) - bloeiwijzen gekenmerkt door een monopodiaal type axiale groei en acropetal (dat wil zeggen, gericht van de basis van de as naar de top) opening van bloemen (bijvoorbeeld, wilgenthee, herderstasje enz.)

Cymose (van het Latijnse cyma - half-scherm) - bloeiwijzen gekenmerkt door een sympodiaal type groei van de assen en basipetale (dat wil zeggen, gericht van de top van de as naar de basis) opening van bloemen.

Door de aard van het gedrag van de apicale meristemen:

Gesloten of definitieve bloeiwijzen, waarbij de apicale (apicale) meristemen van de assen worden besteed aan de vorming van de apicale bloem (alle cymose bloeiwijzen, evenals trosvormige bloeiwijzen van sommige planten: corydalis, dikke vrouwen, boshyacinten, enz. ).

Open of onbepaald - bloeiwijzen waarin de apicale meristemen van de assen in een vegetatieve staat blijven (lelietje-van-dalen, hyacint, wintergroen, enz.).

4. Basispatronen van plantengroei

De belangrijkste patronen van plantengroei: de wet van een lange groeiperiode; ritme en frequentie; groeicorrelaties, polariteit; regeneratie

Het groeiritme - de afwisseling van langzame en intensieve groei van een cel, orgaan, organisme - soms dagelijks, seizoensgebonden - is het resultaat van de interactie van interne en externe factoren.

De periodiciteit van groei is typerend voor meerjarige, winter- en tweejarige vormen, waarbij de periode van actieve groei wordt onderbroken door een rustperiode.

De wet van een lange groeiperiode - De snelheid van lineaire groei (massa) in ontogenie van een cel, weefsel, elk orgaan, plant als geheel is onstabiel en kan worden uitgedrukt door een sigmoïde curve (Sachs-curve). De lineaire groeifase werd door Sachs de grote groeiperiode genoemd. Wijs 4 secties (fasen) van de curve toe.

De beginperiode van langzame groei (lagperiode).

Logperiode, lange groeiperiode volgens Sachs

Groeivertragingsfase.

Stationaire toestand (einde van de groei).

Groeicorrelaties (stimulerend, remmend, compenserend) - weerspiegelen de afhankelijkheid van de groei en ontwikkeling van sommige organen of delen van de plant van andere, hun wederzijdse invloed. Een voorbeeld van stimulerende correlaties is de wederzijdse beïnvloeding van de scheut en de wortel. De wortel voorziet de bovengrondse organen van water en voedingsstoffen, en organische stoffen (koolhydraten, auxines) die nodig zijn voor wortelgroei komen van de bladeren naar de wortels.

Remmende correlaties (remmend) - sommige organen remmen de groei en ontwikkeling van andere organen. Een voorbeeld van deze correlaties is het fenomeen van apicale dominantie - remming van de groei van zijknoppen en scheuten door de apicale scheutknop. Een voorbeeld is het fenomeen van de "koninklijke" vrucht die als eerste begint. In de praktijk gebruik maken van de techniek om apicale dominantie te verwijderen: kroonvorming door de toppen van dominante scheuten af ​​te snijden, zaailingen en zaailingen van fruitbomen te plukken.

Compensatoire correlaties weerspiegelen de afhankelijkheid van groei en concurrentieverhoudingen van individuele organen van hun toevoer van voedingsstoffen. Tijdens het groeiproces van het plantenorganisme is er een natuurlijke vermindering (abscisie, afsterven) of wordt een deel van de zich ontwikkelende organen kunstmatig verwijderd (knijpen, dunner worden van de eierstokken), en de rest groeit sneller.

Regeneratie is het herstel van beschadigde of verloren onderdelen.

Fysiologisch - herstel van de wortelkap, vervanging van de korst op boomstammen, vervanging van oude xyleemelementen door nieuwe;

Traumatisch - genezing van wonden van stammen en takken; geassocieerd met de vorming van callus. Herstel van de verloren bovengrondse organen door het ontwaken en hergroeien van oksel- of zijknoppen.

Polariteit is een specifieke differentiatie van structuren en processen in de ruimte die inherent zijn aan planten. Het manifesteert zich in een bepaalde groeirichting van wortel en stengel, in een bepaalde bewegingsrichting van stoffen.

5. Het concept van ontogenie, groei en ontwikkeling van planten

Ontogenese (levenscyclus), of individuele ontwikkeling, is een complex van opeenvolgende en onomkeerbare veranderingen in de vitale activiteit en structuur van planten vanaf het verschijnen van een bevruchte eicel, een embryonale of vegetatieve knop tot natuurlijke dood. Ontogenese is de sequentiële implementatie van het erfelijke genetische programma voor de ontwikkeling van een organisme in specifieke omgevingscondities.

Om de ontogenie van planten te karakteriseren, worden de termen "groei" en "ontwikkeling" gebruikt.

Groei is een neoplasma van het cytoplasma en cellulaire structuren, wat leidt tot een toename van het aantal en de grootte van cellen, weefsels, organen en de hele plant als geheel (volgens D.A. Sabinin, 1963). Plantengroei kan niet worden gezien als een puur kwantitatief proces. Dus, opkomende scheuten, bladeren zijn kwalitatief verschillend van elkaar. Planten groeien, in tegenstelling tot dierlijke organismen, hun hele leven, maar meestal met enige onderbrekingen (rustperiode). Groeisnelheden - de snelheid van toename in massa, volume, grootte van de plant.

Ontwikkeling - kwalitatieve veranderingen in levende structuren als gevolg van de passage van de levenscyclus door het organisme. Ontwikkeling - kwalitatieve veranderingen in de structuur en functies van de plant als geheel en zijn afzonderlijke delen - organen, weefsels en cellen, ontstaan ​​​​tijdens het proces van ontogenese (volgens D.A. Sabinin). Het ontstaan ​​van kwalitatieve verschillen tussen cellen, weefsels en organen wordt differentiatie genoemd.

Vorming (of morfogenese) in planten omvat de processen van initiatie, groei en ontwikkeling van cellen (cytogenese), weefsels (histogenese) en organen (organogenese).

De processen van groei en ontwikkeling zijn nauw met elkaar verbonden. Snelle groei kan echter gepaard gaan met langzame ontwikkeling en vice versa. Wanneer ze in het voorjaar worden gezaaid, groeien wintergewassen snel, maar gaan ze niet over tot reproductie. In de herfst, bij lage temperaturen, groeien winterplanten langzaam, maar ze ondergaan ontwikkelingsprocessen. Een indicator van de ontwikkelingssnelheid is de overgang van planten naar reproductie.

Afhankelijk van de duur van ontogenese, worden landbouwgewassen verdeeld in eenjarig, tweejarig en meerjarig.

Eenjarige planten zijn onderverdeeld in:

ephemera - planten, waarvan ontogenie plaatsvindt in 3-6 weken;

lente - planten (granen, peulvruchten), waarvan het groeiseizoen begint in de lente of zomer en eindigt in dezelfde zomer of herfst;

wintergewassen zijn planten waarvan de vegetatie in de herfst begint en eindigt in de zomer of herfst van het volgende jaar.

Tweejarige planten in het eerste levensjaar vormen vegetatieve en beginselen van generatieve organen, in het tweede jaar vinden bloei en vruchtvorming plaats.

Vaste planten (voedergrassen, fruit- en bessengewassen) hebben een ontogeneseduur van 3 ... 10 tot meerdere decennia.

Eenjarigen en veel tweejarige planten (wortels, bieten, kool) behoren tot de groep van monocarpische planten of eenmaal dragende. Na vruchtvorming sterven ze.

Bij polycarpische planten wordt de vruchtvorming een aantal jaren herhaald (meerjarige grassen, bessenstruiken, fruitbomen). De verdeling van planten in monocarpisch en polycarpisch is willekeurig. Dus in tropische landen ontwikkelen katoen, ricinusolie, tomaat en andere zich als meerjarige polycarpische vormen, en in gematigde streken - als eenjarige planten. Tarwe en rogge zijn eenjarige planten, maar er zijn ook meerjarige vormen.

Periodisering van ontogenese. Ontogenese van hogere planten wordt op verschillende manieren geclassificeerd. Meestal zijn er:

Vegetatieve en reproductieve perioden. Tijdens de vegetatieve periode accumuleert de vegetatieve massa intensief, groeit het wortelstelsel krachtig, ontstaan ​​uitlopers en vertakkingen en worden bloemorganen gelegd. De reproductieve periode omvat bloei en vruchtvorming.

Fenologische fasen onderscheiden zich door duidelijk uitgesproken morfologische veranderingen in planten. Met betrekking tot specifieke gewassen worden fenofasen in detail beschreven in de plantenteelt, groenteteelt en fruitteelt. In granen worden dus de volgende fasen onderscheiden: kieming van zaden, scheuten, verschijnen van een derde blad, uitlopen, opkomst in de buis, aarvorming, bloei, melkfasen, wasachtig en volledige rijpheid.

Stadia van organogenese van planten. 12 stadia van organogenese die morfofysiologische processen in de ontogenese van planten weerspiegelen, werden geïdentificeerd door F.M. Kuperman (1955) (afb. 1):

differentiatie van vegetatieve organen vindt plaats in stadia 1-2,

op III-IV - de differentiatie van de rudimentaire bloeiwijze,

op V-VIII - de vorming van bloemen,

op IX - bevruchting en vorming van een zygote,

op X-XII - zaadgroei en -vorming.

Met een goede toevoer van water en stikstof aan granen in stadia II en III, wordt een groot oor met een groot aantal aartjes gevormd. Het einde van vernalisatie in wintergewassen kan worden beoordeeld aan de hand van de verlenging van de groeikegel en het begin van differentiatie van aartjesknollen (stadium III). Fotoperiodieke inductie eindigt met het verschijnen van tekenen van bloemdifferentiatie (stadium V).

De belangrijkste leeftijdsperioden. Er zijn 5 leeftijdsperioden:

embryonaal - de vorming van een zygote;

juveniel - kieming van het embryo en de vorming van vegetatieve organen;

volwassenheid - het verschijnen van bloembeginselen, de vorming van voortplantingsorganen;

reproductie (vruchtvorming) - enkele of meervoudige vorming van fruit;

veroudering - het overwicht van vervalprocessen en inactiviteit van structuren.

De studie van de patronen van ontogenese van landbouwgewassen is een van de hoofdtaken van de specifieke fysiologie van planten en gewasproductie.

6. Plantengemeenschappen

Plantengemeenschappen (evenals individuele soorten, intraspecifieke vormen en terata) die een voldoende duidelijke en stabiele relatie hebben met omgevingsomstandigheden en worden gebruikt om deze omstandigheden te herkennen, worden indicatoren genoemd. De voorwaarden die door de indicatoren worden bepaald, worden indicatieobjecten of indicatoren genoemd, en het bepalingsproces wordt indicatie genoemd. Indicatoren kunnen individuele organismen zijn of hun combinaties (cenoses), waarvan de aanwezigheid wijst op bepaalde eigenschappen van de omgeving. Er zijn echter frequente gevallen waarin een bepaalde soort of cenosis een zeer brede ecologische amplitude heeft en daarom geen indicator is, maar de individuele tekens ervan drastisch veranderen in verschillende ecologische omstandigheden en als indicatie kunnen worden gebruikt. In het zand van de Zaunguz Karakum-woestijn (Turkmenistan) zijn bijvoorbeeld doornige bladeren wijdverbreid (Acanthophyllum brevibracteatum), die meestal roze bloemen heeft, maar in gebieden met veel zwavelophopingen (bijvoorbeeld in het gebied van zwavelheuvels), verandert de kleur van de bloemen in wit. In de landschappen van de regio Moskou kunnen de accumulaties van de waterlopen in weiden niet zozeer worden bepaald door de floristische samenstelling van weidefytocenoses, maar door de duur van individuele fenofasen, aangezien de gebieden waaronder de waterlopen voorkomen, worden aangegeven door de lange bloei van een aantal soorten, wat het aanzien van de weide aantast. In beide gevallen worden niet soorten of cenoses als zodanig gebruikt voor indicatie, maar slechts enkele van hun kenmerken.

De relatie tussen indicator en indicator wordt indicatief genoemd. Afhankelijk van de aard van de indicatieverbinding worden indicatoren onderverdeeld in direct en indirect. Directe indicatoren zijn direct gerelateerd aan de indicator en zijn meestal afhankelijk van de aanwezigheid ervan.

Een voorbeeld van directe indicatoren van grondwater is te vinden in de Arctische gebieden van gemeenschappen die worden gedomineerd door planten uit de groep - oblngat freatofyten (d.w.z. planten die constant in verband worden gebracht met grondwater) - chievniki (assoc. Achnatherum splendens), kameeldoorngemeenschappen (soorten van het geslacht) Alhagi). Deze gemeenschappen kunnen niet bestaan ​​buiten de indicatieve verbinding, en als deze wordt verbroken, gaan ze dood. Indirect, of gemedieerd, wordt een indicatorverbinding genoemd, uitgevoerd via een tussenverbinding die de indicator en de indicator verbindt. Dus, schaars struikgewas van psammofiel Aristoda pennata in woestijnzand dienen als een indirecte indicator voor lokale ophopingen van subzandig bovenwater. Hoewel er hier geen direct verband is, wijzen de psammofytische pioniers op de zwakke fixatie van het zand, wat zorgt voor een goede beluchting van de zandmassa en vrije infiltratie van sedimenten, dat wil zeggen die omstandigheden die de vorming van de bovenwateren bevorderen. Directe indicatoren zijn betrouwbaarder en betrouwbaarder dan indirecte.

Afhankelijk van de mate van geografische stabiliteit van de indicatorlinks, kunnen de indicatoren worden onderverdeeld in panreëel, regionaal en lokaal. De verbinding van pan-reële indicatoren met de indicator is uniform over het gebied van de indicator. Dus het riet (Phragrnites australis) is een pan-echte indicator van verhoogd substraatvocht tijdens de ontwikkeling van het wortelstelsel. Pan-reële indicatoren zijn klein in aantal en verwijzen meestal naar directe. Veel frequenter zijn regionale indicatoren die alleen binnen een bepaalde fysiek-geografische regio een constante verbinding met de indicator hebben, en lokale indicatoren die indicatorconsistentie alleen behouden in het gebied van een bekende fysiek-geografische regio. Zowel die als andere blijken meestal indirect te zijn.

Alle bovenstaande onderverdelingen van indicatoren naar de aard en stabiliteit van de relatie met de indicator zijn alleen zinvol in relatie tot een specifieke indicatorverbinding met een bekende indicator in een specifiek indicator-indicatorsysteem. Daarbuiten doen ze er niet toe. Zo kan een en dezelfde gemeenschap een directe pan-reële indicator zijn voor de ene indicator en een indirecte lokale voor de andere. Daarom kan men niet spreken over de indicatieve betekenis van een volkstelling of een soort in het algemeen zonder precies vast te stellen om welke indicator het gaat. plant fotosynthese phytocenosis autotroof

Botanische indicatoren zijn zeer divers. Het kunnen zowel verschillende soorten van bepaalde natuurlijke objecten zijn (bodems, rotsen, grondwater, enz.), als verschillende eigenschappen van deze objecten (mechanische samenstelling, zoutgehalte, breuken, enz.), en bepaalde processen die plaatsvinden in de omgeving (erosie, overstroming, karst, deflatie, wateroverlast, zoutmigratie, enz.), en bepaalde eigenschappen van het milieu (klimaat). Wanneer het object van indicatie een of ander proces is, zijn de indicatoren geen individuele soorten of cenoses, maar onderling verbonden systemen van plantengemeenschappen, hun ecologische en genetische reeksen. Indicatoren kunnen niet alleen natuurlijke processen zijn, maar ook veranderingen die door de mens in het milieu zijn veroorzaakt, die optreden tijdens landaanwinning, de impact van industriële ondernemingen daarop, mijnbouw en constructie.

De hoofdrichtingen van indicator-geobotanie worden onderscheiden door indicatoren, voor het bepalen van welke indicator-geobotanische waarnemingen worden gebruikt. De volgende gebieden zijn momenteel het belangrijkst:

1) pedo-indicatie, 2) litho-indicatie, 3) hydro-indicatie, 4) indicatie van permafrostcondities, 5) indicatie van mineralen, 6) indicatie van natuurlijke processen, 7) indicatie van antropogene processen.

Pedo-indicatie en litho-indicatie worden vaak gecombineerd tot geo-indicatie. Pedo-indicatie, of aanduiding van bodems, is een van de belangrijkste richtingen, aangezien de relaties tussen bodem en vegetatiebedekking het meest onbetwistbaar en algemeen bekend zijn. Deze richting kent twee takken: aanduiding van verschillende taxa (d.w.z. typen, subtypen, geslachten en grondsoorten) en aanduiding van bepaalde bodemeigenschappen (textuur, zoutgehalte, etc.). De eerste, die uiterst belangrijk is, blijkt nogal ingewikkeld te zijn, aangezien er in de typologie en classificatie van bodems (vooral in de laagste taxonomische eenheden) niet altijd volledige uniformiteit is, zodat de reikwijdte van de indicatie soms enigszins onbepaald. De tweede tak is nu veel uitgebreider ontwikkeld, aangezien de eigenschappen van bodems in de meeste gevallen kunnen worden gekarakteriseerd door kwantitatieve indicatoren (op basis van de resultaten van analyses), en het daarom met grote nauwkeurigheid mogelijk is om een ​​verband te leggen tussen bepaalde plantengemeenschappen met een bepaalde amplitude van deze indicatoren.

Litho-indicatie wordt geobotanische aanduiding van gesteenten genoemd. Litho-indicatie is nauw verwant aan pedo-indicatie, maar bedekt diepere lagen van de aarde. De verbinding van vegetatie met deze horizonten kan zowel direct zijn (vanwege planten met het krachtigste wortelstelsel) als indirect (via het systeem van rots - bodem - vegetatie). Veel plantengemeenschappen zijn indicatoren voor verwering van gesteenten in de vroege stadia van bodemvorming erop (bijvoorbeeld gemeenschappen van lithofiele korstmossen en algen). Plantindicatoren kunnen duiden op het breken van gesteenten (vanwege de overheersende ontwikkeling van vegetatie in scheuren), bepaalde chemische kenmerken van gesteenten (gipsgehalte, ijzerhoudend gehalte, carbonaatgehalte, enz.) , leem, kiezels).

Hydro-indicatie, of grondwaterindicatie, is gebaseerd op het vermogen van veel planten om zich alleen te ontwikkelen wanneer hun wortelstelsel is verbonden met met water verzadigde horizonten. Hier wordt, net als op het gebied van litho-indicatie, gebruik gemaakt van plantengemeenschappen die worden gedomineerd door diepgewortelde planten. Met geobotanische indicatie is het ook mogelijk om het zoutgehalte van grondwater te beoordelen. Tegelijkertijd zijn indicatoren van sterk gemineraliseerd grondwater vaak (maar niet altijd) dezelfde gemeenschappen die wijzen op zoute rotsen.De indicatie van permafrost-omstandigheden is zeer complex. Het is gebaseerd op het idee van de afhankelijkheid van de vegetatiebedekking van de permafrostzone van de thermische eigenschappen van het substraat en seizoensgebonden ontdooi- en bevriezingsprocessen. Deze eigenschappen van permafrostbodems zijn echter zowel afhankelijk van hun deeltjesgrootteverdeling als van geomorfologische, hydrologische en hydrogeologische omstandigheden. De indicatie van permafrostcondities is dan ook als het ware het resultaat van de integratie van pedo-indicatie, litho-indicatie en hydro-indicatiestudies. Alle overwogen richtingen - pedo-indicatie, litho-indicatie, hydro-indicatie en indicatie van permafrostomstandigheden - hebben

gelijkenis in die plantengemeenschappen zijn de belangrijkste indicatoren.

Aanduiding van mineralen verschilt in veel opzichten van andere indicatiegebieden geobotanie. Als directe indicatoren worden hier meestal geen plantengemeenschappen gebruikt, maar individuele soorten, kleine intraspecifieke plantenvormen en terata. Tegelijkertijd is de indicatie gebaseerd op de feiten die zijn vastgesteld door observaties over de sterke vormvormende rol van veel verbindingen, evenals over hun pathologische invloed op het uiterlijk van de plant - de kleur, de morfologie van zijn organen en hun typische proporties. Indirecte indicatie kan ook worden gemaakt door gemeenschappen, als ze wijzen op lithologische verschillen van gesteenten, die verband houden met de verspreiding van bepaalde mineralen. Maar dergelijke indirecte indicatoren zijn meestal lokaal van aard en daarom is hun praktische waarde beperkt.

Indicatie van processen, zowel natuurlijke als antropogene, wordt niet uitgevoerd door individuele plantengemeenschappen, maar door hun ecologische en genetische reeksen. Dit zijn ruimtelijke reeksen van gemeenschappen waarvan de gebieden achter elkaar liggen in de volgorde waarin ze elkaar in de tijd vervangen. Met andere woorden, het is een opeenvolging van reeksen die zich in de ruimte ontvouwen. Elke gemeenschap die aan zo'n serie deelneemt, weerspiegelt een bepaalde fase in het proces dat tot deze serie heeft geleid. In het veld komen dergelijke rijen voor in de vorm van bepaalde complexen en combinaties. Ecologische en genetische reeksen, die natuurlijke processen aangeven, weerspiegelen zowel endodynamische successie (die optreedt als gevolg van de ontwikkeling van de fytocenose zelf, die de omgeving verandert) als exodynamisch (ontstaan ​​onder invloed van externe oorzaken).

De indicatoren van antropogene processen zijn meestal exodynamische reeksen.

Naast de genoemde hoofdrichtingen zijn er enkele soorten indicaties die nog niet zo'n brede ontwikkeling en toepassing hebben gekregen, maar die niettemin behoorlijk belangrijk zijn. Deze omvatten: indicatie van klimatologische omstandigheden, indicatie van de tektonische structuur van het grondgebied en in het bijzonder de locatie van verschillende soorten tektonische verstoringen. Sommige gevallen van toepassing van aanduiding op deze objecten zullen worden besproken in de hoofdstukken die zijn gewijd aan die zones en subzones, waar dit soort aanduidingen het duidelijkst tot uiting komen.

Geplaatst op Allbest.ru

...

Vergelijkbare documenten

De geschiedenis van de ontwikkeling van onderzoek op het gebied van plantenfysiologie. Principes van de oorsprong en ontwikkeling van chloroplast uit proplastide in plantencellen. De belangrijkste functies, structuur, fotosynthese en genetisch apparaat van chloroplasten. Karakterisering van de productie van fotosynthese.

samenvatting toegevoegd op 12/11/2008


Het concept van een levensvorm in relatie tot planten, de rol van de externe omgeving in zijn vorming. De gewoonte van plantengroepen als gevolg van groei en ontwikkeling onder bepaalde omstandigheden. Onderscheidende kenmerken van een boom, struik, bloeiende en kruidachtige planten.

samenvatting, toegevoegd 02/07/2010


Overweging en analyse van de belangrijkste groepen factoren die stress kunnen veroorzaken bij planten. Kennismaking met de fasen van de Selye-triade bij het ontstaan ​​van stress bij planten. Onderzoek en karakterisering van de fysiologie van stressresistentie bij planten met behulp van beschermende systemen.

test, toegevoegd 17-04-2019


Plantenvoedingsconcept. De belangrijkste elementen die worden gebruikt in voedingsoplossingen, het principe van hun werking op de plant. Fotosynthese als het belangrijkste proces dat leidt tot de vorming van organisch materiaal. Wortelvoeding, de rol van meststoffen in de ontwikkeling van planten.

samenvatting, toegevoegd 06/05/2010


Het concept van het gebied, het belang ervan in het proces van plantintroductie en de economische efficiëntie van implementatie. Ecologische en biologische bases van houtachtige planten acclimatisatie in de Republiek Wit-Rusland. Uitgebreide analyse van geïntroduceerde en exotische soorten van de Pruzhany-regio.

scriptie, toegevoegd 07/09/2015


Cellulaire bases van plantengroei. Weefselgroei afhankelijk van de specificiteit. Het proces van transformatie van een embryonale cel in een gespecialiseerde cel (differentiatie). De belangrijkste onderdelen van de ontsnapping. Kenmerk van bladgroei van eenzaadlobbige planten. Wortel morfogenese.

scriptie toegevoegd 23-04-2015


Receptorsystemen van planten en dieren. Vorming en werking van het systeem van lichtperceptie door fotosystemen. De opname van fotonenergie in de processen van fotosynthese. Chemische basisformules van chlorofyl. Beschermende fotoprotectieve functie van carotenoïden.

samenvatting toegevoegd op 17-08-2015


Terrestrische en kosmische factoren van het plantenleven. Zonnestraling als belangrijkste lichtbron voor planten. Fotosynthetisch en fysiologisch actieve straling en de betekenis ervan. Invloed van lichtintensiteit. Het belang van warmte en lucht in het plantenleven.

presentatie toegevoegd op 02/01/2014


Vegetatieve vermeerdering - de vermeerdering van planten met behulp van vegetatieve organen: takken, wortels, scheuten, bladeren of delen daarvan. Voordelen van vegetatieve vermeerdering. Verschillende methoden voor plantenvermeerdering, methoden voor het kweken van planten door middel van zaadmethode.

samenvatting, toegevoegd 06/07/2010


Kenmerken van de hoofdgroepen van planten in relatie tot water. Anatomische en morfologische aanpassingen van planten aan het waterregime. Fysiologische aanpassingen van planten beperkt tot habitats met een verschillend vochtgehalte.

Een van de belangrijke processen in de loop van de individuele ontwikkeling is morfogenese. Morfogenese is de vorming van een vorm, de vorming van morfologische structuren en een integraal organisme in het proces van individuele ontwikkeling. Plantenmorfogenese wordt bepaald door de continue activiteit van de meristemen, waardoor de plantengroei tijdens de ontogenese doorgaat, zij het met verschillende intensiteiten.

Het proces en het resultaat van morfogenese worden bepaald door het genotype van het organisme, interactie met individuele ontwikkelingsvoorwaarden en ontwikkelingswetten die alle levende wezens gemeen hebben (polariteit, symmetrie, morfogenetische correlatie). Door polariteit produceert het apicale meristeem van de wortel bijvoorbeeld alleen de wortel en de punt van de scheut produceert de scheut en bloeiwijzen. De vorm van verschillende organen, bladschikking, actinomorfisme of zygomorfisme van bloemen, enz. Worden geassocieerd met de symmetriewetten. Correlatieactie, d.w.z. de relatie van verschillende tekens in een heel organisme, beïnvloedt het uiterlijk dat kenmerkend is voor elk type. Natuurlijke schending van correlaties in de loop van morfogenese leidt tot verschillende misvormingen in de structuur van organismen, en kunstmatig (door knijpen, snoeien, enz.) - tot het verkrijgen van een plant met eigenschappen die nuttig zijn voor de mens.

- Latent (verborgen) - slapende zaden.

Degeneratief, of maagdelijk, - van zaadkieming tot eerste bloei.

Generatief - van de eerste tot de laatste bloei.

- Seniel of seniel, - vanaf het moment van verlies van het vermogen om te bloeien tot afsterven.

Binnen deze perioden worden ook meer fractionele stadia onderscheiden. Dus in de groep van maagdelijke planten zijn er in de regel zaailingen die recentelijk uit zaden zijn voortgekomen en de embryonale organen behouden - de zaadlobben en de overblijfselen van het endosperm; juveniele planten die nog steeds zaadlobbige bladeren dragen, gevolgd door juveniele bladeren — kleiner en soms niet helemaal vergelijkbaar met de bladeren van volwassenen; onvolwassen individuen die hun juveniele kenmerken al hebben verloren, maar nog niet volledig zijn gevormd, zijn "semi-volwassen". In de groep van generatieve planten worden, afhankelijk van de overvloed aan bloeiende scheuten, hun grootte, de verhouding van levende en dode delen van wortels en wortelstokken, jonge, middelbare, volwassen en oude generatieve individuen onderscheiden.

Elke plantensoort heeft zijn eigen tempo van orgaanvorming en ontwikkeling. Dus bij gymnospermen duurt de vorming van voortplantingsorganen, het verloop van de bevruchting en de ontwikkeling van het embryo ongeveer een jaar (in