Естествознание. Сайт Носовец Юлии Алексеевны. Растения цикл

Жизненный цикл голосеменных растений, их развитие

Жизненным циклом называется совокупность всех поколений, или фаз развития организма. Цикл развития голосеменных растений, как и у споровых, включает непохожие друг на друга поколения – спорофит и гаметофит. Жизненный цикл голосеменных имеет особенности, благодаря которым эти растения оказались более распространёнными на Земле, чем споровые растения.

Взрослое растение

Рассмотрим развитие голосеменных на примере сосны обыкновенной. Сосна – вечнозелёное дерево, обычно живущее 100-300 лет, но иногда доживающее и до 500-600.

Взрослое растение является спорофитом. Это значит, что на нём развиваются споры. Органы, в которых созревают споры, называются спорангиями и находятся в шишках.

Рис. 1. Мужские и женские шишки сосны.

Женские шишки первого года красного цвета, мужские – обычно жёлтые. Мужские споры в мае и в начале июня высыпаются из спорангиев и переносятся ветром на женские шишки. Споры очень многочисленны и легки, т. к. содержат воздухоносные клетки.

Рис. 2. Пыльца сосны под микроскопом.

Женский гаметофит

Женские споры не вылетают из шишек, а прорастают там, где образовались, внутри спорангиев.

Проросшая женская спора образует заросток с двумя архегониями (органами, в которых развиваются яйцеклетки). Таким образом, заросток, – это гаметофит.

Заросток находится внутри спорангия (семязачатка), и является новым поколением сосны. Для будущего зародыша сосны он является материнским организмом.

Мужской гаметофит сосны, – это пыльца, так как из её антеридиальной клетки образуются спермии (мужские гаметы). Про такой гаметофит, сокращённый до одной клетки, говорят, что он сильно редуцирован.

Оплодотворение

В первый год оплодотворения не происходит, так как ни женские, ни мужские гаметы ещё не созрели. После опыления женские шишки закрываются и в течение года в них продолжается развитие гамет, как женских, так и мужских.

На следующий год, в закрытых женских шишках, которые уже одревеснели и позеленели, происходит оплодотворение: спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу.

Рис. 3. Схема цикла развития сосны.

То, что гаметофит развивается не во внешней среде (как, например, у папоротников), а внутри спорофита, является особенностью голосеменных. Их яйцеклетка остаётся неподвижной клеткой, и от зарождения до оплодотворения находится внутри спорангия (семязачатка).

Сосна, в отличие от папоротников и мхов, не зависит от наличия воды для соединения гамет. Поэтому голосеменные более способны к заселению сухих мест.

Новый спорофит

Зигота – первая клетка спорофита. Она делится и из новых клеток формируется зародыш. Зародыш имеет зачаточные вегетативные органы – побег и корень. Вокруг зародыша откладываются питательные вещества и оболочки. Так в женской шишке образуется семя.

На третий год женские шишки становятся коричневыми и раскрываются. Созревшие семена высыпаются наружу. При прорастании семени появляется спорофит – молодая сосна.

Сравнение с другими отделами растений

По сравнению с цветковыми растениями, жизненный цикл сосны растянут, т. к. от опыления до созревания семени должно пройти два года.

В сравнении с хвощами и плаунами, наоборот – жизненный цикл проходит значительно быстрей.

В отличие от споровых растений, заросток находится в более выгодном положении, т. к. он защищён женской шишкой, и процесс оплодотворения не зависит от погодных условий.

Что мы узнали?

Жизненный цикл голосеменных растений сложный, т. к. включает в себя не похожие друг на друга поколения спорофита и гаметофита. Особенности жизненного цикла голосеменных позволяют им размножаться быстрее, чем споровые растения и заселять более сухие места.

Тест по теме

obrazovaka.ru

Вегетативный период растений - Жизненный цикл - Публикации - Статьи

Фаза вегетативного роста включает в себя развитие растения, начиная с прорастания семян, формирования вида растения и его кроны, заканчивая клонированием и пересадкой.

Секрет успешного выращивания состоит в том, чтобы понять, как растения растут и приносят плоды! Независимо от условий выращивания, в помещении или на улице, им нужны одинаковые требования для роста. Растениям нужен свет, воздух, вода, питание, субстрат, тепло для производства плодов и роста. Без одного из этих жизненно важных факторов, она перестает расти и вскоре погибает. В помещении свет должен быть определенного спектра и  интенсивности; воздух должен быть теплым, в меру сухим, обогащенным углекислым газом; вода должна быть в достатке, но не в избытке, и среда выращивания должна содержать определенное количество питательных веществ для бурного роста. Когда все эти требования выполнены на оптимальном уровне, результатом будет и оптимальный рост.

В природе она растет как однолетнее растение, завершая свой жизненный цикл  за несколько месяцев. Семя, посаженное весной, вырастает в сильное и высокое растение летом, зацветет и произведет семена осенью. Новый цикл начинается заново, когда упавшие семена прорастают на следующий год.

После 3-7 дней прорастания, растения входят в стадию роста рассады, которая длится в течение месяца. Во время первой стадии роста семя прорастает, образуется корневая система, растет стебель и несколько листьев.

​Хороший рост станет залогом эффективного цветения. Растение должно развить здоровую и густую корневую систему для лучшего усвоения питательных веществ и надземную структуру для лучшего получения доступного света. 

Для обычных растений вегетативный рост поддерживается 16 часами света и больше.  Растение будет продолжать вегетативный рост в течение года или дольше (теоретически бесконечно), пока поддерживается 18-ти и более, часовой фотопериод. Растение реагирует на фотопериод; цветение можно контролировать с помощью цикла «свет-темнота». Это позволяет садоводам, выращивающим в помещении, контролировать вегетативный рост и период цветения. Как только определился пол растения, оно готово стать материнским, клоном, или мужским растением для разведения, и может давать  урожай. 

Это не относится к автоцветущим сортам. Они зацветают независимо от светового периода. Их родителем является Lowryder (Лоурайдер).  Весь жизненный цикл Лоурайдера от семечка до урожая занимает около 65 дней.

В ходе взросления растения, корень реализует особую функцию. Центральные и более зрелые части включают в себя систему транспортировки воды и хранения питательных веществ. Кончики корней производят продолговатые клетки, которые проталкиваются все дальше и дальше в грунт в поисках воды и питания. Одноклеточные корневые волоски фактически поглощают воду и питание.

Как и корни, стебель растет, удлиняясь, производя все новые почки — точки роста. Центральная или конечная почка обеспечивает рост вверх; боковые почки превращаются в побеги или листья. Стебель функционирует как  транспортировщик воды и питания из тоненьких корневых волосков к растущим почкам, листьям и цветам. Сахар и крахмал производятся в листьях и распространяются по растению через стебель. Стебель также поддерживает растение жесткой целлюлозой, расположенной на внутренней стороне стенок. На улице дождь и ветер раскачивают растение, что вызывает вырабатывание  целлюлозы для поддержания растения в вертикальном положении. В помещении, поскольку ветер и дождь отсутствуют, производство жесткой целлюлозы — минимальное, поэтому у растения развивается очень слабые стебли, которые требуют опоры, особенно во время цветения. Как только листья увеличиваются в размере, они начинают производить питание (углеводы). Хлорофилл (вещество, которое придает растениям зеленый цвет) преобразует углекислый газ из воздуха, а воду и световую  энергию  в углеводы и кислород. Этот процесс называется фотосинтез.  Он требует притока воды от корней по стеблю в листья, где она вступает в реакцию с углекислым газом. Крошечные дыхательные поры, называемые устьице, расположены на тыльной стороне листа, через них СО2 контактирует с водой. Чтобы произошел фотосинтез, внутренняя часть ткани листа должна быть увлажненной. Пора открывается и закрывается, регулируя поток влаги, предотвращая обезвоживание. Листья  также защищены от пересыхания внешней кожей. Устьица также обеспечивают выход избытка водяного пара и отработанного кислорода.

Прорастание семян

Семена содержат все генетические характеристики растения. Гены в семени обуславливают размер растения, устойчивость к паразитам и болезням, форму корня, стебля, листьев, цветов, уровень активных веществ и другие характеристики.

Для прорастания необходимы только вода, тепло и воздух.

Все необходимые для прорастания и роста в первые недели жизни, питательные вещества содержатся в самом семени.

Замоченные в влажной тряпочке семена обычно прорастают за пару дней при температуре 21-32 °C.

Во время прорастания влага, тепло и воздух активируют гормоны (цитокинины, гиббереллины, ауксины) в оболочке крепкого верхнего покрытия семени.  Цитокинины стимулирует большее образование клеток, гиббереллины необходимы для увеличения размера клеток. Эмбрион растет, подпитываемый кормом из скорлупы. Вскоре оболочка семечки расщепляется, корень растет вниз и росток с листочками прорывается наверх в поисках света. 

   Стадия роста рассады длится около 2-3 недель после прорастания семян.  Как только разовьется сильная корневая система, и листва начнет активно расти, рассада вступает в стадию вегетативного роста. Когда производство хлорофилла идет полным ходом, растение будет давать столько зелени и листвы, насколько это генетически возможно пока свет, углекислый газ, питание и вода не ограничены. При должном уходе растения будут расти в день от 1.3 до 5.6 см. Если на растение будет оказано какое-либо неблагоприятное воздействие на этой стадии, то ему потребуются недели, чтобы возобновить нормальный темп роста. Сильная, не испытывающая ограничений во время роста корневая система необходима, чтобы поставлять требуемое количество воды и питания. Хороший вегетативный рост – это залог хорошего цветения и ключ к здоровому урожаю. Потребление растением питания и воды меняется во время вегетативного роста. Испарение происходит с большей скоростью, что требует большего количества воды.  Необходим высокий уровень азота; калия, фосфора, кальция, магния, серы и микроэлементов т.к. все они используются с гораздо большей скоростью. Чем больше растение становится, тем больше развивается корневая система, и тем быстрее почва будет пересыхать. Ключ к сильному вегетативному росту и хорошему урожаю состоит в том, чтобы обеспечить корням и растению совершенную окружающую среду.

Материнские растенияЛюбое растение можно клонировать, независимо от возраста и стадии роста. Берите клоны от материнских растений, которым, по меньшей мере 2 месяца. Растения, клонированные от родителей, которым нет двух месяцев, растут неравномерно и медленно. Клоны, взятые от цветущих растений, быстро укореняются, но им потребуется месяц или больше, чтобы вернуться в стадию вегетативного роста. Такие омоложенные клоны иногда цветут преждевременно и бутоны более подвержены паразитам и болезням.

Любое женское растение может стать материнским. Оно может быть выращено из семени или быть клоном клона. Я опросил нескольких гроверов, которые производили клонов от клонов более 20-ти раз! То есть клоны (К-1) были взяты от материнского растения, выращенного из семени. Эти клоны были выращены в вегетативной стадии, а клоны (К-2) были взяты от первых клонов (К-1). Цветение было стимулировано у К-1 двумя неделями позднее, как и у (К-2) выращенных в вегетативной стадии. Затем, клоны (К-3) были взяты от вторых клонов (К-2). Такая же технология выращивания использовалась на всех последующих клонах (даже после клонов К-20) и при этом не было видимого сбоя в силе или жизнеспособности клонов. Однако, если материнские растения пережили стресс, то они произведут слабых клонов. Материнские растения, которых заставляют цвести и возвращают обратно в вегетативную стадию, не только дают меньше урожая, но они также находятся в слабом и стрессовом состоянии. Плохо растущие клоны, как правило, результат плохого или антисанитарного клонирования.Клон является точной генетической копией материнского растения. Каждая материнская клетка несет свою копию ДНК. Радиация, химикаты и плохое выращивание могут нанести вред ДНК.

 Женское растение может произвести 100% женских клонов, все точные копии материнского. При выращивании в точно таких же условиях клоны от одного материнского растения выглядят похожими. Но одни и те же клоны, подверженные разным условиям, выращенные в разных комнатах, очень часто будут выглядеть по-разному. Поддерживайте несколько материнских растений в вегетативной стадии, чтобы у вас был постоянный источник клонов. Выращивайте новые материнские растения из семян каждый год.

Большинство видов сканка и индики легко клонировать. Условия выращивания и больные растения являются причинами возникновения большинства проблем с укоренением. Слабые растения, которым не хватает жизнеспособности, образуют слабые клоны с медленно развивающейся корневой системой. Плохие условия выращивания также влияют на силу клона.

Автоцветы, гибриды рудералиса с индикой или сканком, не являются подходящими материнскими растениями  из-за их способности к автоцветению. Аутдорные гибриды со слабой тенденцией к формированию пола при 18 часовом фотопериоде, также не подходят, однако раннее цветение не исключает возможность клонирования.  

Клоны растут медленнее, чем гибридные растения F-1 выращенные из семени. Гибрид F-1 — это первое гетерозиготное  дочернее поколение. Гибриды F-1 имеют "гибридную жизнеспособность". Это значит что такое растение вырастет на 25% больше и сильнее, чем клоны. Гибридная жизнеспособность также делает растения менее восприимчивыми к паразитам и болезням.

   Всегда начинайте клонирование с лучших материнских растений, которые только можете найти. Материнское растение дает урожай растений, полностью подобный прототипу. Если материнскому растению не хватает силы действия, тенденции к урожайности или устойчивости к паразитам и болезням, клоны имеют те же недостатки. Эти слабости накапливаются при выращивании только одного вида. Не обнаруженное вовремя заражение паразитами или болезнями может уничтожить всю культуру. 

   Некоторые гроверы испытывают сложности в изучении процесса клонирования. Если дело только в этом, решайте проблемы потихоньку шаг за шагом,  и вы научитесь. Некоторым людям требуется больше времени, чтобы освоить клонирование. Возмите 5-10 пробных клонов до перехода к серьезному клонированию. Вы также можете начать работать с видами, которые легко клонировать, как показано на рисунке с треугольником идеальных клонов. 

Маленькие клоны с меньшим количеством листьев укореняются быстрее, чем большие клоны с большим количеством листьев. Поначалу листья содержат влагу, но спустя несколько дней в стебле уже нет достаточно влаги для ее поступления в листья, и клон переживает стресс. Небольшая площадь листового пространства – это все, что необходимо для фотосинтеза, чтобы обеспечить энергию для корневого роста. 

Клонирование сокращает время необходимое для взросления культуры. У садоводов, нацеленных на эффективный результат, есть две комнаты: комната для вегетационного периода/клонирования, площадь которой составляет приблизительно ¼ размера второй комнаты, используемой для цветения. Маленькие вегетативные растения занимают меньше места, чем взрослые цветущие растения. Например, металлогалоген на 250-400 Ватт может легко освещать вегетативные растения и клоны, которые заполнили бы комнату цветения, освещенную тремя высокомощными натриевыми лампами. Флуоресцентные компактные лампы более экономны и эффективны для укоренения клонов.  Совместите 8-ми недельные циклы цветения/урожая с непрерывным клонированием для получения непрерывного урожая. Одним из самых простых сценариев – отбирать два клона каждые 4 дня и собирать урожай со спелого женского растения на каждый следующий день. Каждый раз, когда собирается урожай с растения, один или два укоренившихся клона перемещают из постоянно поддерживаемой вегетативной комнаты в комнату цветения. Такой режим дает возделывателю 30 цветущих клонов, полученных в течении цикла из 91 дня. Требуется 91 день с момента срезания клона с материнского растения и до дня урожая. Используя это расписание, у возделывателя постоянно будут 30 клонов, 10 вегетативных растений и 30 цветущих растений.

Эта оранжерея, размещенная в шкафу, имеет освещение и вентиляцию, необходимые для выращивания. Лампы высокой мощности — до 400 Ватт на площадь 90х120 см в комнате для цветения, а две 55-ваттные лампы дневного света в одном рефлекторе освещают материнские растения в непрерывном процессе.

Стимулируйте клоны к цветению, когда они достигают 10-30 см в высоту, чтобы максимально использовать эффективность ламп высокого давления. Искусственный свет убывает по закону квадратов расстояния, что означает, что листва, находящаяся на расстоянии 120 см.от лампочки, получает 1/14 часть от того света, который бы она получала находясь на расстоянии в 30 см. от лампы. Листва, находящаяся в тени или получающая меньше света, растет медленно и выглядит тонкой.

 Невысокие клоны в маленьких контейнерах гораздо легче перемещать и содержать, чем большие растения в больших горшках. Низкие клоны также легко и эффективно выращивать в теплицах и в помещениях. Хорошо освещенные, сильные клоны растут быстро и у них меньше шансов быть подверженными паразитам и болезням. Быстро растущие клоны развиваются быстрее, чем личинки клещей успевают размножаться. К тому времени, как было замечено заражение паразитами и произведена обработка, растениям остается всего несколько недель до урожая. Эксперименты с клонами последовательны и легко контролируются. Генетически идентичные клоны реагируют одинаково на разные стимулы, как удобрения, свет, сгибание и т.д. После экспериментов на нескольких клонах от одного материнского растения, у гровера появляется очень четкое представление о том, что нужно делать, чтобы обеспечить

dzagi.site

Жизненный цикл покрытосеменных растений

Понятие о жизненном цикле растений

В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.

Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .

Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).

После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).

Жизненный цикл зелёных водорослей

В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 1.Жизненный цикл зелёных водорослей. (Приложение)

Практикум

Задача 1.Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 2.Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Ответ:

1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Лекция

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).

В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)

Практикум

Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

Лекция

Жизненный цикл папоротников

У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n). (Демонстрация слайдов).

Схема 3.Жизненный цикл папоротников

Практикум

Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Ответ:

1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.

Лекция

Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

Листостебельное растение голосеменных растений – спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).

На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.

На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.

Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).

Схема 4.Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

Практикум

Задача 6.Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Ответ:

1. В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.

2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 7.Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Ответ:

1. В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

2. В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.

Лекция

Жизненный цикл покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.

В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз и образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n), одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).

В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).

После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).

Схема 5.Жизненный цикл покрытосеменных растений

Практикум

Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Ответ:

1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).

Общие выводы

1. В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.

2. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.

3. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.

stydopedia.ru

Жизненный цикл покрытосеменных растений - Узнай о биологии больше!

Такой же жизненный цикл будут иметь Покрытосеменные растения. Теперь осталось подобрать для каждой стадии соответствующую структуру Покрытосеменного растения.Спорофит - и так понятно, взрослое растение. Далее нужно найти спорангии, сидящие на стробилах. Стробилы - это генеративные побеги, на которых имеются спорофиллы - листья, несущие спорангии, иными словами - спороносные колоски. Генеративный побег у нас уже есть - это цветок. За генеративную функцию у него отвечают пестики и тычинки. Вот это и есть наши спорофиллы.

Эволюция тычинок: сначала широкое основание листа, несущего, как и у спорового растения, спорангии, затем листовая пластинка сужается, количество жилок уменьшается, постепенно остается практически одна лишь центральная жилка, на которой сидят спорангии.

Эволюция пестиков: вначале были плодолистики. Это листики, несущие спорангии, и при этом свернувшиеся с местом перегиба по средней жилке, так что спорангии оказались внутри этого свертка. Эту стадию мы и видим на рисунке 1. Затем мы уже можем преобразовывать щель между двумя сторонами спорофилла, которая постепенно замыкается и становится улавливающей поверхностью рыльца.

Совокупность плодолистиков мы называем гинецей. Гинецей может состоять как из отдельных плодолистиков, как на рисунке г), так плодолистики могут срастаться и образовывать пестики с единой (внешне, только внешне) завязью, при дальнейшем срастании может образовываться единый столбик и рыльце. Чаще всего количество лопастей на рыльце может указывать на количество плодолистиков в пестике. Различные типы срастания плодолистиков можно посмотреть на следующем рисунке.

Так как плодолистик это мегаспорофилл (лист, на котором образуются мегаспорангии), то теперь можно на нем найти мегаспорангий. Семяпочка? Не совсем. Мегаспорангий у Покрытосеменных покрыт двумя оболочками, которые называются интегументы. Сам мегаспорангий называется нуцеллус.

На данной картинке 1 - нуцеллус, а 3 - интегументы. В мегаспорангии должно происходить образование материнской клетки мегаспор (в данном случае одной), которая и обозначена цифрой 5 на рисунке б. Материнская клетка спор - последняя диплоидная клетка, которая отличается от остальных только тем, что делится мейозом с образованием четырех клеток - гаплоидных мегаспор (цифра 6). Но у Покрытосеменных 3 мегаспоры редуцируются и остается одна мегаспора. Далее мегаспора должна прорастать и образовывать женский гаметофит. На рисунках 8-12 это как раз и показано: митотические деления, приводящие к образованию зародышевого мешка. Который по сути и является женским гаметофитом. В результате делений образуется 8 ядер, которые могут огораживаться цитоплазматической мембраной (а могут и нет) и в результате образуется: 13 - яйцеклетка, 14 - 2 клетки, лежащие около нее (синергиды), 15 - двухядерная центральная клетка (они могут и сливаться) (на следующем рисунке она названа вторичным ядром), 16 - клетки, лежащие напротив яйцеклетки (антиподы). Женский гаметофит образован, яйцеклетка - тоже. Смотрим на верхний рисунок и понимаем, что где-то мы пропустили еще одну стадию: образование архегония. На самом деле нет, не пропустили. Архегония в данном случае не образуется.В результате семязачаток выглядит так (обычно он еще перевернут относительно ножки):

Микроспоры - это и есть пыльцевое зерно (рисунок а). Но здесь тут же начинает развиваться мужской гаметофит, сначала состоящий из 2 клеток (рисунок б), а потом из 3 (рисунок в). Опять же, речи о возникновении антеридиев не идет, т.к. гаметофит слишком мал. При опылении пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, в это время оно может представлять собой любую стадию от микроспоры до 3-клеточного гаметофита. Клетка пыльцевой трубки прорастает, два спермия (1n) достигают зародышевого мешка и происходит двойное оплодотворение, которое является специфическим для покрытосеменных растений. При оплодотворении яйцеклетки (1n) образуется зигота (1n + 1n = 2n), при оплодотворении центральной клетки (2n) образуется первичная клетка эндосперма (1n + 2n = 3n). Из зиготы образуется зародыш семени, из первичной клетки эндосперма - соответственно, эндосперм.

bio-repetitor.livejournal.com

Носовец Юлия - Размножение и жизненные циклы растений разных отделов.

1. Жизненный цикл – закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов.2. Гаметофит – половое поколение в жизненном цикле растений, развивающихся с чередованием поколений.3. Спорофит – бесполое поколение в жизненном цикле растений, развивающихся с чередованием поколений.

Жизненный цикл водорослей.

Размножаются зеленые водоросли бесполым и половым путями. Бесполое размножение осуществляется жгутиковыми зооспорами, формирующимися внутри материнской клетки или частями тела – таллома. Половой процесс связан с образованием гамет и последующим их слиянием с образованием зиготы. При этом не у всех водорослей гаметы подразделяются на мужские и женские: у некоторых водорослей сливаются две одинаковые гаметы. Из зиготы либо образуется новая особь, либо зооспоры. В жизненном цикле водорослей гаплоидная фаза преобладает над диплоидной.

Жизненный цикл мхов.

В жизненном цикле мхов преобладает зеленое растение с листьями – гаметофит. Это половое поколение мха. Гаметофит развивается из гаплоидной споры, попавшей во влажную среду. У зеленого мха Кукушкин лен гаметофит представлен мужскими и женскими растениями. На мужском гаметофите в антеридиях и на женском – в архегониях образуются гаметы. Сперматозоиды кукушкина льна снабжены жгутиками. Оплодотворение происходит только во влажных условиях. После этого на женских растениях развивается спорофит – коробочка на ножке. Коробочка паразитирует на гаметофите. В коробочке из диплоидных клеток-предшественниц мейотическим путем образуются гаплоидные споры. Из споры, попавшей на землю, сначала вырастает зеленая нить – протонема. Из части протонемы образуются ризоиды (выросты отдельных клеток, углубляющиеся в почву), а из другой ее части – стебель и листья кукушкина льна. Таким образом размножаются мхи как с помощью спор, так и с помощью гамет.

Жизненный цикл папоротников.

Многолетние травянистые или древесные растения, тело которых расчленено на стебель, лист (вайи) и корни или корневища. Развиты покровные и проводящие ткани. Спорангии находятся на нижней стороне листовой пластинки. Споры прорастают, попадая в почву. Из спор вырастают обоеполые (у равноспоровых) или разнополые (у разноспоровых) заростки, имеющие ризоиды. На заростках формируются антеридии и архегонии. После оплодотворения образуется зигота, из которой развивается диплоидный зародыш, а затем спорофит – листостебельное растение. На нижней стороне листьев развиваются сорусы – спорангии со спорами. У некоторых водных Папоротниковидных имеются мужские и женские заростки.

Жизненный цикл Голосеменных. (на примере сосны обыкновенной)

Сосна, многолетнее растение, размножающееся семенами, которые образуются в шишках. Шишки двух типов – мужские и женские. Мужские зеленые шишки развиваются у основания молодых побегов. На нижней стороне каждой чешуйки находятся 2 пыльцевых мешка. В них после мейотического деления исходных клеток развиваются гаплоидные микроспоры. Из микроспор образуются пыльцевые зерна. Пыльцевое зерно сосны является гаметофитом. Оно покрыто двумя оболочками, между которыми находится камера, заполненная воздухом. Воздух облегчает вес пыльцы. Внутри каждой микроспоры образуется два спермия и клетки, дающие начало пыльцевой трубке. Женские красноватые шишки развиваются на конце молодых побегов. На их оси находятся семенные чешуйки. На нижней стороне семенных чешуек формируется по 2 семязачатка. В семязачатке есть пыльцевход. Опыление у сосны происходит следующим образом: пыльца приклеивается к семязачаткам смолистым веществом. Вегетативная клетка пыльцы образует пыльцевую трубку, которая проникает в семязачаток. Примерно через 12—14 месяцев происходит оплодотворение. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, а другой погибает. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается семя. Семена, снабженные крылатыми выростами, разлетаются. При попадании в почву в благоприятных условиях они дают начало новому растению.

Жизненный цикл Покрытосеменных.

Покрытосеменные растения произошли предположительно в мезозое от голосеменных предков. Насчитывают около 250 тыс. видов. Они господствуют на большей части суши и создают основную часть фитомассы и кислорода. Освоить сушу покрытосеменные смогли благодаря прогрессивным изменениям вегетативных и репродуктивных органов.

К основным ароморфозам, обеспечившим появление и распространение цветковых растений, относятся:

– формирование сосудистых проводящих тканей – ксилемы и флоэмы;

– появление цветка, из завязи которого развивается плод, защищающий семена;

– возникновение двойного оплодотворения, обеспечивающего формирование триплоидного эндосперма, необходимого для развития диплоидного зародыша; редукция женского гаметофита до 8 клеток зародышевого мешка.

Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок и представляет собой пылинку. Пылинка содержит генеративную и вегетативную клетки. При попадании на рыльце пестика, пыльца прорастает. Из генеративной клетки образуется 2 спермия. Спермии по пыльцевой трубке, образовавшейся из вегетативной клетки, попадают в зародышевый мешок. Ядро одного спермия сливается с ядром яйцеклетки, а ядро другого спермия сливается с диплоидным центральным ядром. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из триплоидного ядра – ядра запасающей ткани – эндосперм. Этот способ оплодотворения был открыт С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения.

nosovetz.ucoz.ru

Годичный цикл развития виноградного растения

Годичный цикл развития виноградного растения — эго совокупность физиологических и биологических процессов, морфологических и анатомических изменений, происходящих в связи со сменой времени года. Годичный цикл развития виноградного растения состоит из двух периодов: вегетационного и периода покоя.

Период вегетации у винограда начинается весной с наступлением устойчивой среднесуточной температуры воздуха + 10 °С и сопровождается активной деятельностью всех частей растения. С наступлением листопада растение переходит в период покоя.

Вегетационный период плодоносящих растений винограда состоит из следующих шести фаз:

• 1-я фаза — сокодвижение;
• 2-я фаза — распускание почек и начальный рост побегов;
• 3-я фаза — цветение;
• 4-я фаза — рост ягод;
• 5-я фаза — созревание ягод;
• 6-я фаза — созревание побегов и листопад.

Коротко расскажем о перечисленных фазах.

Сокодвижение, которое в народе называют «плач» винограда, сопровождается обильным выделением прозрачной жидкости (пасоки) из ран, образовавшихся при повреждении морозами или в результате обрезки древесины. Это явление объясняется начавшейся жизнедеятельностью корней,

которые подают всасываемую воду с растворенными в ней минеральными веществами под давлением 1,5 атм, а нераспустившиеся почки еще не в состоянии всю эту воду использовать. Обильное поступление пасоки побуждает спящие почки быстрее выходить из состояния покоя. После распускания почек, которые начинают усиленно испарять влагу, «плач» винограда прекращается.

Интенсивность сокодвижения зависит от температуры и влажности почвы. Сокодвижение наступает, когда температура почвы на глубине залегания основной массы корней достигает +7…+9 °С. При недостаточной влажности почвы (засухе) «плача» не бывает. В Новосибирске «плач» винограда, в зависимости от условий года и сорта винограда, продолжается полторы-две недели при сумме активных температур 160…180 °С.

Сумма активных температур под пленкой парника в период 1-й и 2-й фазы вегетации выше ориентировочно на 50…60°С для первой и на 100…120 °С для второй фазы.

Количество жидкости, вытекающей при «плаче» винограда, по годам сильно варьирует и составляет в среднем от 0,5 до 2-3 л и более на куст. Пасока представляет собой почти чистую воду с незначительным количеством растворенных органических и минеральных веществ. Хотя при вытекании пасоки потери органических соединений и минеральных веществ незначительны, все же необходимо принимать меры к уменьшению истечения жидкости. Следует особо отметить, что на свежем срезе выделяется пасоки больше, чем на осеннем срезе.

Распускание почек и начальный рост побегов. Эта фаза протекает от начала распускания почек до начала цветения винограда. Жизнедеятельность винограда начинается при определенной температуре и влажности воздуха с поступлением воды и питательных веществ в надземную часть растения. В клетках растения начинают действовать ферменты, переводя нерастворимые органические соединения в растворимые вещества. Увеличивается тургор и усиливается дыхание клеток. Луб на узлах побегов и особенно у почек переходит в деятельное состояние. При поступлении питательных веществ к точкам роста их клетки начинают делиться, возобновляются ростовые процессы, прерванные предыдущей осенью. Зимующий глазок набухает. Эмбриональный побег почки увеличивается, выдвигается из глазка с зачатками листьев, соцветий или усиков и на свету зеленеет.

Набухание глазков и распускание почек является критическим периодом в развитии винограда. В этот период идет дальнейшее развитие соцветий. При нарушении питания зачатки соцветий слабо развиваются, могут появиться недоразвитые усиковые соцветия или усики.

В период 2-й фазы — от распускания почек до начала цветения — происходит быстрый рост и развитие всех органов, заложенных в зимующем глазке. Междоузлия побега вытягиваются в длину, из зачатков на узлах развиваются листья, соцветия и усики. Верхушечная почка побега продолжает рост, образует новые зачатки листьев и усиков. Нижняя часть побега за счет деятельности камбия утолщается. В пазухах листьев формируются пазушные почки, из которых при определенных условиях вырастают пасынки в этом же году. В Новосибирске к началу цветения винограда побеги куста, укрытые пленкой парника, вырастают длиной 0,7…1,2 м. За этот период на побеге развивается, в зависимости от сорта, по 10-14 листочков.

В начале вегетации, когда еще нет листьев, растение использует питательные органические вещества, запасенные в старых корнях и стеблях. С появлением листьев прирост вегетативной массы происходит благодаря фотосинтезу.

В разные годы и в зависимости от сорта винограда 2-я фаза вегетации в Новосибирске продолжается 35—40 дней при сумме активных температур 480…580 °С.

Цветение начинается с отрыва и опадания колпачков бутонов соцветия. Отрыв и выталкивание колпачка происходит под давлением тычинок, готовых к опылению. Первыми, как правило, зацветают более развитые бутоны, расположенные ближе к основанию соцветия. Недоразвитые бутоны, расположенные в верхней части соцветия, после цветения увядают, засыхают и отваливаются. Нижние соцветия на побеге зацветают раньше верхних соцветий.

Обычно цветение происходит утром между 6.00 и 11.00 часами, но наиболее оптимальные условия опыления наблюдаются между 9.00 и 10.00 часами. После 11.00-12.00 часов дня рыльце пестика к оплодотворению не восприимчиво. Восприимчивость к оплодотворению рыльце пестика сохраняет в утренние часы в течение 4—6 дней после раскрытия бутона. В тех случаях, когда колпачок обоеполого цветка долго не опадает и подсыхает, происходит опыление под колпачком.

Процесс оплодотворения длится сутки. Сразу же после оплодотворения рыльце пестика подсыхает, тычинки опадают, начинается рост завязи. Однако не все завязи соцветия развиваются в ягоды. В нормальных условиях после цветения под влиянием внутренних факторов значительная часть завязей осыпается. Считается нормальным, если на растении винограда осыпалось до 60…70 % завязей. Остается столько завязей, сколько способно растение прокормить. Из-за различных неблагоприятных условий для цветения и оплодотворения (низкая температура воздуха, холодные продолжительные дожди и туманы, град, суховеи и др.) наблюдается чрезмерное или даже полное осыпание бутонов и завязей.

Цветение — критический период в развитии винограда. В Новосибирске, где последние весенние возвратные заморозки нередко бывают 10-12 июня, при выращивании винограда на шпалере в открытом грунте необходимо добиваться, чтобы цветение начиналось после 12 июня. Это достигается, если виноградные кусты освобождают от зимнего укрытия в конце апреля, а в начале мая, 2-5 мая, укрывают пленкой, которую убирают после последних заморозков.

Начало и конец цветения в значительной мере зависят от питания растения, окружающей температуры воздуха и сорта винограда. Цветение винограда в Новосибирске протекает 1-2 недели при сумме активных температур 160…220 °С.

Рост ягод. После оплодотворения яйцеклетки в семяпочке завязи развивается зародыш и формируется будущее семя. Чем больше семяпочек в завязи оплодотворилось (от 1 до 4), тем больше будет семян в ягоде и она будет крупнее. У партенокарпических сортов, способных завязывать ягоды без опыления, ягода мелкая, семян в ягоде не бывает.

В начале роста ягоды темно-зеленого цвета, имеют устьица и принимают участие в фотосинтезе, т. е. ассимилируют. В этот период ягоды вырабатывают около 20 % потребляемых органических веществ, остальные поступают из листьев и многолетних частей стебля и корней.

К концу 4-й фазы вегетации ягода достигает размера, характерного для сорта. В это время клеточный сок ягоды содержит много кислот и мало сахара. Рост ягоды в зависимости от сорта винограда и условий вегетации в Новосибирске продолжается до середины — конца июля, т. е. один-полтора месяца при сумме активных температур 500…650 °С.

Созревание ягод. Начало этой фазы определяется по начальным изменениям в окраске кожицы ягод. У белых сортов ягода светлеет, постепенно приобретает прозрачность и свойственную сорту окраску. У темных сортов в клетках оболочки ягоды накапливаются красящие вещества.

В конце роста ягоды перед созреванием устьица кожицы закрываются, происходят изменения в химических процессах. В клеточном соке ягод увеличивается содержание сахара, который состоит из глюкозы и фруктозы. Содержание общей кислотности и дубильных веществ снижается. При полной зрелости ягод накопление сахара прекращается, но его процентное содержание увеличивается за счет испарения влаги и уменьшения объема ягоды.

Полную зрелость ягоды винограда по внешнему виду точно определить затруднительно. Более точно ее можно установить путем химического анализа. При перезревании ягода начинает уваливаться. Семя, включая клювик, становится коричневым.

Кроме полной или физиологической зрелости винограда существует и техническая зрелость, которая характеризуется пригодностью ягод для переработки. Для столовых сортов винограда существует потребительская зрелость, которая определяется хорошими вкусовыми качествами не вполне зрелых ягод. Слегка недозрелый виноград столовых сортов собирают и для транспортировки, так как перезрелый виноград не пригоден для перевозки. Для сушки виноград собирают при полной зрелости или даже перезревший, когда он содержит наибольшее количество сахара и дает наибольший выход продукции.

Полная зрелость ягод сортов винограда, пригодных для выращивания в Сибири, в зависимости от сроков созревания наступает в начале или конце сентября. На юге Западной Сибири нередко бывают годы, когда осенние ранние заморозки наступают в середине — конце сентября и преждевременно прерывают вегетацию винограда. Тогда урожай поздно созревающих сортов винограда приходится собирать недозрелый. Повышенная температура в период роста и созревания ягод при достаточной обеспеченности водой ускоряет прохождение этих фаз и увеличивает накопление сахара в ягодах.

В Новосибирске в разные годы у разных сортов винограда период созревания ягод (5-я фаза вегетации) длится 27-33 дня при сумме активных температур 460…520 °С.

Созревание побегов и листопад. После сбора урожая процессы ассимиляции в листьях продолжаются, органические вещества поступают в нижние части куста, накапливаются в корнях, в старых частях куста и побегах, в основном в его узлах. В этот период происходит дальнейшее формирование почек и глазков, созревание побегов, подготовка растения к зиме и его закалка.

Созревание побегов идет снизу вверх. При созревании побегов постепенно сокращаются ростовые процессы, в побегах накапливается крахмал, уменьшается количество воды, деревенеют клетки древесины, пробковеет камбий, высыхают наружные слои луба и окрашиваются в коричневый цвет разных оттенков в зависимости от сорта винограда.

Начало созревания побегов не совпадает с началом созревания ягод. Побеги европейских сортов и амурского винограда и их гибридов начинают созревать значительно раньше ягод и к осени в зависимости от сорта вызревают в длину до 1,5…1,8 м или на 12-14 глазков и более. Побеги среднеазиатских сортов винограда начинают созревать позже ягод, поэтому в Сибири до наступления осенних ранних заморозков не успевают вызреть или вызревают на незначительную длину, на 3-5 глазков.

Вызревшие побеги хорошо переносят зимние морозы до -20…-22°С, некоторых сортов до -24…-26 °С, а некоторые гибриды североамериканского или амурского винограда до -35…-40 °С. Степень вызревания побегов влияет на их рост и урожайность в следующем году. Поэтому очень важно способствовать вызреванию побегов различными агротехническими приемами, которые описаны в следующих разделах книги.

В период между окончанием роста побегов и листопадом физиологические процессы направлены на вызревание побегов и глазков, а также на их закалку и подготовку к зиме. Этот период сопровождается уменьшением количества свободной воды и накоплением сахаров, которые предохраняют белковые вещества от свертывания при замерзании клеток. Опыты исследовательских учреждений показали, что глазки вызревших побегов, не прошедших закалку и подготовку к зиме, погибают при температуре -6…-8 °С, а глазки вызревших побегов, прошедших закалку и подготовку к зиме, переносят морозы до -18…-20 °С.

Периоды покоя. В теплых странах (Индия, Индонезия и др.), где температура воздуха в зимний период не опускается ниже +15…+10°С, у виноградного растения период покоя отсутствует. В таких странах после завершения вегетации винограда пазушные почки прорастают и растения повторно вегетируют, что позволяет собирать 2-3 урожая в год. Таким образом, виноградное растение может вегетировать непрерывно и период покоя не свойствен его тканям и органам.

В странах с умеренным климатом (европейские, среднеазиатские и другие), где в зимний период температура воздуха опускается ниже 0 °С, в конце лета вегетация винограда прекращается, осенью наступает листопад и растение переходит в состояние зимнего покоя, после которого весной растение снова начинает вегетировать. В странах с умеренным климатом период покоя у винограда характерен только для ткани камбия и зимующих глазков. Остальные органы и ткани надземной части виноградного растения к осени заканчивают свой рост, зимой продолжают свою деятельность, в них протекают обменные процессы. Корневой системе винограда период покоя также не свойствен. Корни могут расти непрерывно в течение всего года, если существуют благоприятные условия.

В зоне северного виноградарства и особенно в Сибири, где естественный листопад отсутствует, так как осенние ранние заморозки убивают листья и преждевременно прерывают вегетацию винограда, зимний покой растения продолжается до конца апреля — начала мая. В период зимнего покоя у винограда сначала протекает стадия органического покоя, за которой следует вынужденный покой.

Органический покой — состояние, в котором почки временно по внутренним причинам не способны распускаться даже в благоприятных условиях. Это свойство, выработанное в процессе эволюционного развития в разных эколого-географических условиях произрастания, является защитой от гибели в холодный осенний период, когда наступают благоприятные кратковременные условия для роста. В этот период укоренить черенок винограда невозможно. Продолжительность этого покоя у разных сортов винограда неодинакова и заканчивается в январе-феврале. Почки разных участков одного и того же побега выходят из состояния покоя в разные сроки, так как закладка зимующих глазков на побеге происходила не одновременно.

Вынужденный или кажущийся покой — состояние зимующих глазков, которые способны выйти из покоя, но в силу внешних условий (низкие температуры) не могут распускаться. Вынужденный покой в Сибири продолжается до конца апреля. Таким образом, общее время органического и вынужденного покоя винограда в Сибири составляет более 7 месяцев. В течение этих 7 месяцев зимнего покоя жизнедеятельность органов растения не прекращается, происходят обменные процессы, на которые расходуются запасенные продукты питания. Если в период вегетации в неблагоприятных условиях растение не смогло накопить необходимого количества запасных питательных веществ, то их может не хватить на зимовку и растение выйдет из покоя ослабленным, а некоторые части даже погибают. Таким образом, зимний покой в Сибири является критическим периодом в жизни виноградного растения. Виноградарь должен учитывать это обстоятельство и создавать благоприятные условия для развития и подготовки виноградных кустов к зиме. В зоне северного виноградарства и Сибири период вынужденного покоя используют для укоренения черенков и выращивания саженцев винограда, учитывая отмеченное обстоятельство.

Состояние почек зимнего глазка в период органического покоя отличается от их состояния в период условного покоя, наблюдаемого во время вегетации винограда. Условный или корреляционный покой — состояние, при котором почки зимующих глазков в нормальных условиях роста не распускаются. Если в период вегетации виноград теряет все точки роста при градобитии или глубокой обрезке, т. е. нарушается корреляция между надземной и подземной частями растения, то почки зимующих глазков распускаются, начинается рост новых побегов, нарушенное равновесие восстанавливается.

Пасынковые почки в состояние покоя не переходят, а трогаются в рост после их эмбрионального развития. У некоторых сортов часть пасынковых почек не прорастает в год образования, а вместе с зимующими глазками переходит в период покоя. В конце вегетации на однолетних побегах таких сортов в пазухах листьев образуются двойные зимующие глазки, которые прорастают следующей весной.

Замещающие почки весной следующего года не всегда прорастают, превращаются в спящие почки и могут пребывать в состоянии покоя довольно долгое время. Зачаточные почки подстилающего слоя глазка (бугорки), как наименее развитые, могут не прорастать годами, если нет необходимости. Эти почки трогаются в рост, если растению грозит гибель от подмерзания, градобития, глубокой обрезки, и обеспечивают выживаемость растения.

Ткани камбия также имеют период покоя, хотя он менее выражен и по срокам протекает иначе, чем у зимующих почек. Отметим лишь то, что наибольшая активность камбиальной ткани наблюдается в середине лета. Это обстоятельство используют для зеленого черенкования винограда.

Фенологические наблюдения. Количество и качество урожая зависят не только от сорта винограда, но в значительной мере и от надлежащего ухода, который характеризуется эффективностью применяемых агрономических мероприятий. Агромероприятия будут эффективны при своевременном и грамотном применении и, наоборот, агромероприятия не эффективны и даже вредны при несвоевременном и неумелом применении. Своевременность проведения необходимых агрономических мероприятий определяется состоянием виноградного куста, проходящими фазами вегетации. В зависимости от метеоусловий сроки наступления отдельных фаз вегетации по годам меняются. Фазы вегетации разных сортов винограда протекают не одинаково. Сроки наступления фаз вегетации и их продолжительность у разных сортов винограда записывают в таблицы, которые называются фенологическими (от греческих слов файно — являю и логос — учение).

Фенологические наблюдения позволяют установить календарные сроки появления у растения определенных изменений, характеризующих начало и конец каждой фазы вегетации, а также установить их связь с метеоусловиями и условиями культуры. В конце года фенологические наблюдения обрабатывают, вычисляют продолжительность каждой фазы развития и всего вегетационного периода. Вегетационный период от распускания почек до полной зрелости ягод по годам неодинаков. В зависимости от способа выращивания и сорта винограда вегетационный период в Новосибирске в разные годы составляет от 100 до 150 дней при сумме активных температур 2000…2200 °С.

Данные многолетних наблюдений позволяют вывести средние сроки начала и конца каждой фазы вегетации. На основании средних сроков развития растения можно судить о пригодности сорта винограда для выращивания в данной местности.

С фазами вегетации связано своевременное проведение агрономических мероприятий по уходу за кустами винограда (раскрытие, обрезка, обломка, подвязка, поливы и т. д.). Если в таблицу фенологических наблюдений включить перечень агрономических мероприятий по уходу за кустами винограда, то вопрос своевременности проведения этих мероприятий решается автоматически.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Жизненные циклы у высших растений | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Раздел:

Онтогенез растений

Рис. 98. Жизненный цикл папоротника: 1 — спорангий; 2 — стадия четырёх спор; 3 — молодой гаметофит; 4 — зрелый гаметофит; 5 — антеридий; 6 — архегоний; 7 — сперматозоид; 8 — яйцеклетки; 9 — зигота; 10 — молодой спорофит; 11 — зрелый спорофит; 12 — спорангий

Высшие растения — переход от гаплоидно-диплоидного к диплоидному жизненному циклу. Жизненные циклы высших растений являются чере­дованием двух поколений организмов: гаплоидного многоклеточного гаметофита и диплоидного спорофита. На гаметофитах развиваются половые органы гаметангии (от греч. гамете и ангейон — сосуд), в кото­рых митозом образуются гаметы. Сливаясь, они дают начало диплоидно­му поколению организмов. На стадии спорофита путём мейоза образуются гаплоидные споры (такой вид мейоза называют споровым), из которых вновь образуется гаметофит. При этом в жизненном цикле наи­более проще всего организованных из ныне живущих высших растений — мхов явно доминирует гаплоидная стадия, а спорофит, развивающийся на гаметофите, недолговечен. Вполне естественно возникает вопрос: является ли спорофит мхов самостоятельным организмом? У плаунов, хвощей, папо­ротников (рис. 98) преобладает диплоидная стадия спорофита. У семенных растений гаметофит редуцирован и считается частью спорофита, а потому не является самостоятельным организмом. Таким образом, у голо­семенных и покрытосеменных растений жизненный цикл проходит без чередования поколений и только на диплоидной фазе развития.

• Тест на тему жизненные циклы растений

• Жизненный цикл и чередование поколений покрытосеменных растений

• Жизненные циклы у высших растений.

• Цикл развития многоклеточных водорослей схема

worldofschool.ru

Смотрите также

• 
  Ствол растения
• 
  Растения ярусы
• 
  Растение п
• 
  Горох растения
• 
  Растение горчицы
• 
  Элементы растений
• 
  Горчицы растение
• 
  Растение гороха
• 
  Исследования растений
• 
  Растения мирта
• 
  Растения герань