Размножение высших растений. Размножение у растений

Размножение растений — Википедия РУ

Бесполое размножение отличается от вегетативного тем, что при вегетативном размножении дочерняя особь, генетически идентичная материнской (клон), обязательно получает фрагмент материнского организма, так как образуется из него[2]; при бесполом размножении же этого не происходит.

В основе генеративного размножения лежит чередование двух ядерных фаз — гаплоидной и диплоидной. Это чередование обусловлено двумя альтернативными процессами — оплодотворением и редукционным делением (мейозом). У растений гаплоидная фаза, образующая гаплоидные гаметы, называется гаметофитом, а диплоидная фаза, формирующая гаплоидные споры, из которых развиваются гаметофиты, — спорофитом. Спорофит и гаметофит могут как отличаться друг от друга морфологически (гетероморфный жизненный цикл), так и быть одинакового строения (изоморфный жизненный цикл)[3].

Отличие полового размножения от полового воспроизведения заключается в том, что в первом случае на гаметофите формируется единственный зародыш спорофита, а во втором — несколько. У большинства растений происходит половое воспроизведение[3].

Водоросли

У водорослей вегетативное размножение осуществляется тремя основными способами:

• делением одноклеточных организмов;
• митоспорами (неподвижными апланоспорами и подвижными зооспорами)
• специализированными структурами (см. ниже)[4].

У диатомовых водорослей вегетативное размножение заключается в делении материнской клетки, причём каждая дочерняя клетка наследует одну из створок материнского панциря, достраивая недостающую[5]. У некоторых бурых водорослей для вегетативного размножения служат специальные легко отламывающиеся короткие веточки (род Sphacelaria)[6]. Выводковые веточки имеются также у хары[en][4].

Высшие растения

Почти все высшие растения способны к вегетативному размножению[2]. Это обусловлено их высокой регенерационной способностью, в основе которой лежат наличие у них меристем и способность живых клеток постоянных тканей к дедифференциации[4].

Выделяют три основных типа вегетативного размножения:

• партикуляция;
• сарментация;
• вегетативная диаспория[4].

Партикуляция

Партикуляция состоит в расщеплении растения на фрагменты — партикулы из-за отмирания центральной части корневой системы и сильно одревесневшего основания побега (каудекса) (нередко партикулируют и корневища). Отделившиеся партикулы имеют стебли и корни и способны к самостоятельному существованию. Обычно, но не всегда, партикуляция происходит у старых растений[4].

Партикуляция встречается у некоторых кустарников и многолетних травянистых растений: полыни, прострела, борца, живокости, ветреницы[4].

Сарментация

При сарментации новые особи отделяются от материнского растения уже после их укоренения, то есть перехода к самостоятельному существованию[7].

К сарментации относят размножение отводками (укоренившимися ветвями, отделившимися от материнского растения), укореняющимися в узлах побегами, столонов, плетей и усов (плети, в отличие от усов, имеют хорошо развитые листья). Кроме того, в вегетативном размножении по типу сарментации могут принимать участие корневище (образующиеся из почек на корневище новые побеги укореняются, а корневище между ними отмирает; так происходит, например, у Иван-чая) и зимующие почки — турионы. Наконец, к сарментации относят размножение корневыми отпрысками — побегами, развившимися на корне из придаточной почки[7].

Вегетативная диаспория

В вегетативной диаспории принимают участие фрагменты побегов, видоизменённые органы, а также специализированные диаспоры. Этот способ обеспечивает наибольшую численность потомства и эффективность его расселения[8].

Примерами растений, размножающихся фрагментами побегов, могут служить ива и элодея. Активное размножение происходит при помощи клубней, луковиц, клубнелуковиц, корневых шишек. Пресноводная ряска чрезвычайно эффективно размножается филлокладиями (листецами)[8].

У некоторых растений вегетативное размножение осуществляется при помощи придаточных почек (жеруха лекарственная, некоторые виды сердечника и др.). В пазухах листьев тигровой лилии, соцветии мятлика, зубянки луковичной формируются небольшие луковички и клубеньки — зачатки метаморфизированных побегов[8].

Высокоспециализированными диаспорами являются корневищные пазушные почки некоторых видов ветреницы (напр., Anemone flucciola), почко-корневые клубни чистяка весеннего[8]. При его образовании формируется не только почка, но и корень, гипертрофирующийся вследствие накопления запасных веществ. Своеобразные выводковые тела имеются у печёночного мха маршанции, развивающиеся на особых выростах таллома — выводковых корзинках. Особые выводковые структуры имеются и у многих листостебельных мхов[9].

Отдельной разновидностью вегетативной диаспории является живорождение, или вивипария. В случае ложного живорождения на вегетативных органах материнского растения развиваются миниатюрные растеньица, имеющие все вегетативные органы. Такие почки развиваются на листьях бриофиллюма и каланхоэ, некоторых папоротников (например, костенца живородящего). При истинном живорождении заключённый в семени зародыш прорастает непосредственно на материнской особи, как у некоторых мангровых деревьев, например, ризофоры[10].

Бесполое размножение растений осуществляется гаплоидными спорами — апланомейоспорами. Они формируются в специальных органах — спорангиях. У водорослей в большинстве случаев спорангии одноклеточные (только у некоторых водорослей спорангии многоклеточные, но не дифференцированные на ткани)[11].

У высших растений спорангии многоклеточные, их клетки дифференцированы. Фертильные клетки составляют археспорий — спорогенную ткань, наружные стерильные клетки составляют защитную стенку. Из наружных клеток археспория формируется выстилающий слой — тапетум, который, расплываясь, образует периплазмодий. Содержащиеся в нём питательные вещества расходуются на образование спор[11].

Клетки археспория, делясь митозом, дают начало спороцитам, которые, делясь мейозом, образуют тетрады спор[12].

Споры покрыты двух- или трёхслойной оболочкой — спородермой. Споры лёгкие, богаты цитоплазмой, имеют крупное ядро, пропластиды; запасные вещества нередко представлены жирами[13].

Из спор развиваются гаметофиты (заростки)[14]. В случае равноспоровых растений все споры имеют равные размеры. Это явление получило название изоспории[15]. При гетероспории образуются споры разного размера. Более крупные споры (мегаспоры[en]) дают начало женским гаметофитам, а более мелкие (микроспоры[en]) — мужским; такие растения называются разноспоровыми[16].

Основу полового размножения (или воспроизведения) составляет половой процесс — слияние мужской и женской гамет. Органы, образующие их, — антеридии и архегонии — развиваются на растениях полового поколения — гаметофитах. У водорослей (за исключением харовых[17]) они одноклеточные, у высших растений — всегда многоклеточные, как и спорангии[14].

Внутренние фертильные клетки антеридия составляют сперматогенную ткань, образующую мужские гаметы (сперматозоиды). Типичный зрелый архегоний состоит из расширенного брюшка и узкой шейки, заполненной шейковыми канальцевыми клетками. В процессе эволюции количество фертильных клеток сократилось до единственной яйцеклетки. Оплодотворение внутреннее, в брюшке архегония. Образующаяся при этом зигота представляют собой первую клетку спорофита[18].

Выше дана самая общая характеристика полового размножения растений; вместе с тем у отдельных групп растений оно имеет свои существенные особенности.

http-wikipediya.ru

Размножение растений - Gpedia, Your Encyclopedia

Размноже́ние расте́ний — совокупность процессов, приводящих к увеличению числа особей некоторого вида; у растений имеет место бесполое, половое и вегетативное (бесполое и половое размножение объединяют в понятие генеративное размножение). Изучение различных аспектов размножения является предметом репродуктивной биологии[1].

Сравнительная характеристика типов размножения растений

Бесполое размножение отличается от вегетативного тем, что при вегетативном размножении дочерняя особь, генетически идентичная материнской (клон), обязательно получает фрагмент материнского организма, так как образуется из него[2]; при бесполом размножении же этого не происходит.

В основе генеративного размножения лежит чередование двух ядерных фаз — гаплоидной и диплоидной. Это чередование обусловлено двумя альтернативными процессами — оплодотворением и редукционным делением (мейозом). У растений гаплоидная фаза, образующая гаплоидные гаметы, называется гаметофитом, а диплоидная фаза, формирующая гаплоидные споры, из которых развиваются гаметофиты, — спорофитом. Спорофит и гаметофит могут как отличаться друг от друга морфологически (гетероморфный жизненный цикл), так и быть одинакового строения (изоморфный жизненный цикл)[3].

Отличие полового размножения от полового воспроизведения заключается в том, что в первом случае на гаметофите формируется единственный зародыш спорофита, а во втором — несколько. У большинства растений происходит половое воспроизведение[3].

Вегетативное размножение

Водоросли

У водорослей вегетативное размножение осуществляется тремя основными способами:

• делением одноклеточных организмов;
• митоспорами (неподвижными апланоспорами и подвижными зооспорами)
• специализированными структурами (см. ниже)[4].

У диатомовых водорослей вегетативное размножение заключается в делении материнской клетки, причём каждая дочерняя клетка наследует одну из створок материнского панциря, достраивая недостающую[5]. У некоторых бурых водорослей для вегетативного размножения служат специальные легко отламывающиеся короткие веточки (род Sphacelaria)[6]. Выводковые веточки имеются также у хары[en][4].

Высшие растения

Почти все высшие растения способны к вегетативному размножению[2]. Это обусловлено их высокой регенерационной способностью, в основе которой лежат наличие у них меристем и способность живых клеток постоянных тканей к дедифференциации[4].

Выделяют три основных типа вегетативного размножения:

• партикуляция;
• сарментация;
• вегетативная диаспория[4].

Партикуляция

Партикуляция состоит в расщеплении растения на фрагменты — партикулы из-за отмирания центральной части корневой системы и сильно одревесневшего основания побега (каудекса) (нередко партикулируют и корневища). Отделившиеся партикулы имеют стебли и корни и способны к самостоятельному существованию. Обычно, но не всегда, партикуляция происходит у старых растений[4].

Партикуляция встречается у некоторых кустарников и многолетних травянистых растений: полыни, прострела, борца, живокости, ветреницы[4].

Сарментация

При сарментации новые особи отделяются от материнского растения уже после их укоренения, то есть перехода к самостоятельному существованию[7].

К сарментации относят размножение отводками (укоренившимися ветвями, отделившимися от материнского растения), укореняющимися в узлах побегами, столонов, плетей и усов (плети, в отличие от усов, имеют хорошо развитые листья). Кроме того, в вегетативном размножении по типу сарментации могут принимать участие корневище (образующиеся из почек на корневище новые побеги укореняются, а корневище между ними отмирает; так происходит, например, у Иван-чая) и зимующие почки — турионы. Наконец, к сарментации относят размножение корневыми отпрысками — побегами, развившимися на корне из придаточной почки[7].

Вегетативная диаспория

В вегетативной диаспории принимают участие фрагменты побегов, видоизменённые органы, а также специализированные диаспоры. Этот способ обеспечивает наибольшую численность потомства и эффективность его расселения[8].

Примерами растений, размножающихся фрагментами побегов, могут служить ива и элодея. Активное размножение происходит при помощи клубней, луковиц, клубнелуковиц, корневых шишек. Пресноводная ряска чрезвычайно эффективно размножается филлокладиями (листецами)[8].

У некоторых растений вегетативное размножение осуществляется при помощи придаточных почек (жеруха лекарственная, некоторые виды сердечника и др.). В пазухах листьев тигровой лилии, соцветии мятлика, зубянки луковичной формируются небольшие луковички и клубеньки — зачатки метаморфизированных побегов[8].

Высокоспециализированными диаспорами являются корневищные пазушные почки некоторых видов ветреницы (напр., Anemone flucciola), почко-корневые клубни чистяка весеннего[8]. При его образовании формируется не только почка, но и корень, гипертрофирующийся вследствие накопления запасных веществ. Своеобразные выводковые тела имеются у печёночного мха маршанции, развивающиеся на особых выростах таллома — выводковых корзинках. Особые выводковые структуры имеются и у многих листостебельных мхов[9].

Отдельной разновидностью вегетативной диаспории является живорождение, или вивипария. В случае ложного живорождения на вегетативных органах материнского растения развиваются миниатюрные растеньица, имеющие все вегетативные органы. Такие почки развиваются на листьях бриофиллюма и каланхоэ, некоторых папоротников (например, костенца живородящего). При истинном живорождении заключённый в семени зародыш прорастает непосредственно на материнской особи, как у некоторых мангровых деревьев, например, ризофоры[10].

Бесполое размножение

Бесполое размножение растений осуществляется гаплоидными спорами — апланомейоспорами. Они формируются в специальных органах — спорангиях. У водорослей в большинстве случаев спорангии одноклеточные (только у некоторых водорослей спорангии многоклеточные, но не дифференцированные на ткани)[11].

Генеративные органы растений: архегоний (вверху) и антеридий (внизу)

У высших растений спорангии многоклеточные, их клетки дифференцированы. Фертильные клетки составляют археспорий — спорогенную ткань, наружные стерильные клетки составляют защитную стенку. Из наружных клеток археспория формируется выстилающий слой — тапетум, который, расплываясь, образует периплазмодий. Содержащиеся в нём питательные вещества расходуются на образование спор[11].

Клетки археспория, делясь митозом, дают начало спороцитам, которые, делясь мейозом, образуют тетрады спор[12].

Споры покрыты двух- или трёхслойной оболочкой — спородермой. Споры лёгкие, богаты цитоплазмой, имеют крупное ядро, пропластиды; запасные вещества нередко представлены жирами[13].

Из спор развиваются гаметофиты (заростки)[14]. В случае равноспоровых растений все споры имеют равные размеры. Это явление получило название изоспории[15]. При гетероспории образуются споры разного размера. Более крупные споры (мегаспоры[en]) дают начало женским гаметофитам, а более мелкие (микроспоры[en]) — мужским; такие растения называются разноспоровыми[16].

Половое размножение

Основу полового размножения (или воспроизведения) составляет половой процесс — слияние мужской и женской гамет. Органы, образующие их, — антеридии и архегонии — развиваются на растениях полового поколения — гаметофитах. У водорослей (за исключением харовых[17]) они одноклеточные, у высших растений — всегда многоклеточные, как и спорангии[14].

Внутренние фертильные клетки антеридия составляют сперматогенную ткань, образующую мужские гаметы (сперматозоиды). Типичный зрелый архегоний состоит из расширенного брюшка и узкой шейки, заполненной шейковыми канальцевыми клетками. В процессе эволюции количество фертильных клеток сократилось до единственной яйцеклетки. Оплодотворение внутреннее, в брюшке архегония. Образующаяся при этом зигота представляют собой первую клетку спорофита[18].

Выше дана самая общая характеристика полового размножения растений; вместе с тем у отдельных групп растений оно имеет свои существенные особенности.

Примечания

1. ↑ Лотова, 2010, с. 343.
2. ↑ 1 2 Вегетативное размножение // Брасос — Веш. — М. : Советская энциклопедия, 1971. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 4).
3. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 344.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Лотова, 2010, с. 345.
5. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 64.
6. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 67.
7. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 346.
8. ↑ 1 2 3 4 Лотова, 2010, с. 347.
9. ↑ Лотова, 2010, с. 348—349.
10. ↑ Лотова, 2010, с. 349.
11. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 351.
12. ↑ Лотова, 2010, с. 352.
13. ↑ Лотова, 2010, с. 353.
14. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 354.
15. ↑ Изоспория // Ива — Италики. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 10).
16. ↑ Гетероспория — статья из Большой советской энциклопедии. 
17. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 113.
18. ↑ Лотова, 2010, с. 354—355.

Литература

www.gpedia.com

Способы размножения растений | Биология развития. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Достигнув определённого возраста, растения, как и все организмы, размножаются. В результате размножения увеличивается численность особей вида, растения расселяются, занимают новые территории. Благодаря размножению на Земле миллионы лет существует жизнь, хотя каждый организм живёт сравнительно недолго.

В процессе исторического развития возникли разные способы размножения организмов: половое и бесполое.

Бесполое размножение растений

Наиболее древний способ — бесполое размножение. Главный признак бесполого размножения — участие в нём одного организма, в то время как в половом размножении чаще участвуют две особи. Бесполое размножение подразделяется на собственно бесполое и вегетативное.

Собственно бесполое размножение растений

Собственно бесполое размножение осуществляется зооспорами и спорами. Зооспоры и споры — это одноклеточные образования.

• Зооспоры образуются у водных водорослей и грибов в зооспорангиях. Они имеют жгутики, с помощью которых передвигаются в воде.
• Споры образуются преимущественно у наземных растений в специальных органах спорообразования — спорангиях. Они свойственны большинству низших и всем высшим растениям. Споры не способны двигаться, переносятся ветром, животными или водой и прорастают в новый организм.

Вегетативное размножение растений

см. Вегетативное размножение растений

Половое размножение растений

Половое размножение наблюдается как у низших, так и у высших растений. На определённом этапе развития растения у них образуются женские и мужские клетки — гаметы. Сущность полового размножения заключается в слиянии разнополых гамет и образовании из них одной клетки — зиготы, которая даёт начало новому организму. При половом размножении сливаются различные по наследственным признакам отцовские и материнские гаметы, вследствие чего получается более жизнеспособное потомство.

У растений наблюдается четыре типа полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия и конъюгация.

• В процессе изогамии происходит соединение двух подвижных, морфологически одинаковых гамет.
• При гетерогамии гаметы подвижные, но различаются по размерам: мужская мелкая (сперматозоид), а женская крупная (яйцеклетка). У семенных растений сперматозоид теряет подвижность и называется спермием.
• При оогамии крупная неподвижная яйцеклетка сливается с более мелкой подвижной мужской гаметой. Образуются половые гаметы в гаметангиях.
• При конъюгации гаметы не образуются, а происходит содержание содержимого двух вегетативных клеток.

Чередование поколений у растений

У большинства растений наблюдается как бесполое, так и половое размножение, причём в цикле развития растений оба вида чередуются друг с другом с правильной последовательностью, давая так называемое чередование поколений.

• Фаза в жизненном цикле, которая связана с образование органов бесполого размножения — спор, называется спорофитом (бесполым поколением). Спорофит развивается из зиготы и содержит диплоидный набор хромосом в ядрах своих клеток, но в нём образуются гаплоидные клетки — споры.

• Фаза, связанная с образованием органов полового размножения и половых гамет, называется половым поколением (гаметофитом). Гаметофит развивается из споры и состоит из гаплоидных клеток. Благодаря чередованию поколений у растений образуется обильное и разнокачественное потомство. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

У растений, стоящих на разных ступенях эволюции, смена ядерных фаз и соотношение спорофита и гаметофита неодинаковы.

• У мхов в цикле развития по сложности организации и продолжительности жизни преобладает гаметофит, а спорофит развивается на гаметофите, питается за его счёт и существует непродолжительный период.
• У плаунов, хвощей и папоротников спорофит и гаметофит развиваются независимо друг от друга. В их цикле развития преобладает спорофит, представленный самим зелёным растением, а гаметофит имеет вид маленького заростка, питающегося самостоятельно, или вступающего в симбиоз с грибами.
• У семенных растений гаметофит утратил способность к самостоятельному существованию, развивается на спорофите и сильно редуцирован.
• У покрытосеменных растений мужской гаметофит представлен клетками пыльцевого зерна, а женский — клетками зародышевого мешка.

• Сообщение по теме размножение спорофит

• Размножение и развития растений доклад

• Спорофит и гаметофит неодинаковы

• Размножение растений презентация доклад

• Размножение и развитие растений доклад

doklad-referat.ru

Размножение высших растений | Биология

Размножение – это общее свойство всех живых организмов. Размножение, т. е. воспроизведение себе подобных, обеспечивает непрерывность и преемственность жизни. В основе размножения лежит способность клетки к делению, а передача генетической информации обеспечивает материальную преемственность поколений любого вида. В процессе эволюции в природе возникло несколько способов размножения, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. Все разнообразные типы размножения можно объединить в два основных – бесполое и половое.

Бесполое размножение. Бесполое размножение осуществляется без участия половых клеток и является наиболее древним типом размножения.

Существует несколько вариантов бесполого размножения растений.

Спорообразование. При спорообразовании в особых органах растения – спорангиях – образуются одноклеточные споры или зооспоры. Спорами размножается большинство водорослей, а из высших растений – моховидные, плауны, хвощи и папоротники, которые так и называют – высшие споровые растения. Зооспоры, в отличие от обычных спор, подвижны, имеют жгутики и характерны в основном для организмов, живущих в воде (водорослей).

Вегетативное размножение. Размножение, при котором новое растение может возникнуть из вегетативного органа или его части, называют вегетативным размножением. Оно основано на способности растений к регенерации и свойственно не только высшим, но и низшим растениям.

Среди многолетников почти все травянистые и многие деревянистые растения способны так или иначе к вегетативному размножению. Вегетативное размножение имеет большое значение и в естественных условиях, и в сельскохозяйственной практике:

• способствует воспроизведению, когда условия препятствуют семенному размножению;
• обеспечивает значительное увеличение числа особей и их расселение;
• дочерние особи сохраняют все свойства и признаки материнского растения без изменений.

Различают естественное и искусственное вегетативное размножение, между которыми нельзя провести резкую границу.

Естественное вегетативное размножение. В естественных природных условиях вегетативное размножение, как правило, происходит с помощью специализированных частей тела растения.

Выводковые почки. Некоторые растения способны образовывать почки, которые, опадая в воду или на благоприятную почву, дают начало новому растению. Почка является зачаточным побегом, следовательно, такое размножение можно считать одной из форм размножения при помощи побегов. Выводковыми почками размножаются многие дикорастущие растения (очиток, камнеломки, мятлик луговой). В комнатных условиях часто разводят бриофиллюм, образующий выводковые почки на листьях (см. рис. 28). Растения, размножающиеся таким способом, называют живородящими. (На самом деле это ложное живорождение. Настоящим живорождением называют способ размножения, при котором зародыш семени прорастает непосредственно на материнском растении. Такое истинное живорождение встречается у некоторых тропических растений.) Распространены они в основном в полярных, высокогорных и степных местностях, где из-за краткости вегетационного периода семена не успевают вызревать.

Надземные ползучие укореняющиеся побеги. Многие растения образуют специализированные побеги: усы (земляника), плети (живучка), столоны (костяника). В узлах этих побегов при соприкосновении с влажной почвой развивается собственная корневая система, и формируются вертикальные надземные побеги.Корневище. В узлах подземных корневищ на некотором расстоянии от материнского растения формируются придаточные корни и надземные побеги (см. рис. 30). В дальнейшем, когда старые корневища перегнивают, образуются несколько самостоятельных растений. В благоприятных условиях растения с длинными корневищами очень быстро завоевывают новые площади и являются опасными сорняками (пырей ползучий).

Корневая поросль, или корневые отпрыски. Многие растения образуют надземные побеги из горизонтально растущих под землей корней (см. рис. 20, Д). Такой способностью обладают слива, малина, вишня, ежевика, осина, тополь, сирень и др. Кроме корневой существует и так называемая пневая поросль – образование у основания ствола из спящих или придаточных почек новых побегов. Как правило, это происходит, если дерево спилено или сильно повреждено. Первое время новые побеги живут за счет материнского растения, а затем формируют собственную корневую систему.

Клубни, луковицы. Клубни, служащие для вегетативного размножения, могут быть стеблевого и корневого происхождения, подземными и надземными. (Корневые клубни обычно называют корневыми шишками (орхидные, георгины).) При размножении клубнями из глазков образуются новые побеги (картофель, топинамбур). Луковицами размножаются многие травянистые, в основном однодольные растения из семейств лилейных и амариллисовых (лилии, тюльпаны, гиацинты, нарциссы, лук, чеснок и др.). Размножение луковицами заключается в том, что взамен отмирающей материнской луковицы образуются несколько дочерних, каждая из которых дает начало новому растению.

Черенки. У многих видов побеги, отделенные от материнского растения, могут укореняться и давать начало новому растению. В естественных условиях это свойственно, например, иве ломкой, ветви которой легко обламываются ветром, падают на влажную почву, образуют корни и прорастают в новое растение.

Искусственное вегетативное размножение. При искусственном размножении используют все виды вегетативного размножения, встречающиеся в природе. Однако существуют и специальные дополнительные методы.

Листовые черенки. Сравнительно немногие растения (бегония, глоксиния, узумбарская фиалка) могут восстанавливаться из отрезанных листьев.

Деление куста. Разделение растения с побегами и корнями в продольном направлении на несколько частей, которые затем рассаживают (пионы, флоксы).

Отводки. Нижние ветки растения (смородины, крыжовника) пригибают к земле, пришпиливают специальными деревянными шпильками и присыпают землей. Когда образуются придаточные корни, ветку-отводок отрезают от материнского куста и пересаживают. Способ похож на черенкование, только в данном случае укоренение происходит до отделения ветки.

Прививка. Метод основан на пересадке частей одного или нескольких растений на другое растение, имеющее корневую систему. Растение с собственной корневой системой называют подвоем, второе, которое сращивают с подвоем, – привоем. Существуют разные способы прививки (рис. 48). Окулировка – это прививка почкой (глазком). На небольшом расстоянии от почвы на стволе подвоя делают Т-образный разрез, отодвигают кору и под нее вставляют привой – срезанную почку вместе с плоским кусочком древесины. Затем на место операции накладывают плотную повязку. Обычно через 10 – 15 дней фрагменты срастаются. Копулировка – это прививка черенками. При одинаковой толщине подвоя и привоя на них делают косые срезы, прикладывают один к другому поверхностями срезов и накладывают повязку. Если подвой большего диаметра, черенок прививают в расщеп или под кору. Аблактировку, или метод сближения, можно использовать, если соединяемые растения растут рядом. На обоих растениях делают одинаковые по длине срезы коры, срезанные поверхности сближают, прикладывают друг к другу и туго забинтовывают вместе. В таком состоянии растения находятся все лето и зиму.Рис. 48. Разные способы прививки: А – окулировка; Б – обыкновенная копулировка; В – копулировка под кору; Г – копулировка в расщепКультура клеток и тканей. В искусственных условиях возможно воспроизведение высшего растения из одной клетки, взятой из любой уже специализированной ткани. Этот способ размножения основан на уникальной особенности растительных клеток. В начале 60-х гг. ХХ в. впервые было показано, что клетки растений, даже после достижения зрелости и специализации, в подходящих условиях способны давать начало целому растению. Работа с культурами клеток и тканей открывает широкие возможности для селекции растений на клеточном уровне.

Половое размножение. Половое размножение – это процесс образования дочернего организма при участии половых клеток – гамет. В большинстве случаев новое поколение возникает в результате слияния двух специализированных половых клеток разных организмов. Существуют различные типы гамет, что и определяет различные типы полового процесса (рис. 49). Если гаметы морфологически сходны между собой, их называют изогаметами, а половой процесс – изогамией. Слияние различных по размеру гамет (гетерогамет), из которых обычно женская гамета крупнее и менее подвижна, нежели мужская, называют гетерогамией. У многих низших и у всех высших растений существует оогамия – слияние больших и неподвижных женских гамет (яйцеклеток) с мелкими и подвижными мужскими (сперматозоидами). У большинства растений гаметы формируются в особых органах – гаметангиях. Гаметангий высших растений, в котором образуется яйцеклетка, называют архегонием. Сперматозоиды образуются в антеридиях. У большинства семенных растений мужские гаметы в процессе эволюции утратили жгутики и способны только к пассивному передвижению. Такие мужские гаметы называют спермиями.Рис. 49. Типы полового процесса: А – изогамия; Б – гетерогамия; В – оогамияЧередование поколений. В жизненном цикле каждого растения, имеющего половое размножение, происходит смена ядерных фаз – гаплоидной и диплоидной. Если органы полового и бесполого размножения образуются на разных растениях, имеет место чередование поколений – полового и бесполого. Происходит последовательная смена двух типов организмов: гаплоидное поколение (гаметофит) и диплоидное поколение (спорофит) поочередно сменяют друг друга (рис. 50). Половое гаплоидное поколение, образующее в половых органах гаметы, называют гаметофитом, так как оно способно к половому размножению. На гаметофитах образуются половые органы – гаметангии, в которых в процессе митоза формируются гаплоидные гаметы. Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу, из которой вырастает бесполое диплоидное поколение – спорофит. На спорофите в спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры. Из спор вырастают гаплоидные гаметофиты, т. е. происходит возврат к гаплоидному поколению. Таким образом, чередование поколений сопровождается также чередованием плоидности.Рис. 50. Чередование поколений спорофита и гаметофита в жизненном цикле растений (схематичное изображение)

Вопросы для повторения и задания

1. Какие типы размножения встречаются у растений?
2. На чем основана способность растений к вегетативному размножению?
3. В чем отличие естественного вегетативного размножения от искусственного?
4. Какие особенности естественного вегетативного размножения сделали многие растения трудноискоренимыми сорняками?
5. Как размножаются в природе земляника, ландыш, дикие виды лука?
6. Чем отличается черенок от отводка?
7. В чем заключается чередование полового и бесполого поколений у растений?
8. Что образуется на гаметофите и что – на спорофите?

blgy.ru

Размножение растений - Википедия

Размноже́ние расте́ний — совокупность процессов, приводящих к увеличению числа особей некоторого вида; у растений имеет место бесполое, половое и вегетативное (бесполое и половое размножение объединяют в понятие генеративное размножение). Изучение различных аспектов размножения является предметом репродуктивной биологии[1].

Сравнительная характеристика типов размножения растений[ | ]

Бесполое размножение отличается от вегетативного тем, что при вегетативном размножении дочерняя особь, генетически идентичная материнской (клон), обязательно получает фрагмент материнского организма, так как образуется из него[2]; при бесполом размножении же этого не происходит.

В основе генеративного размножения лежит чередование двух ядерных фаз — гаплоидной и диплоидной. Это чередование обусловлено двумя альтернативными процессами — оплодотворением и редукционным делением (мейозом). У растений гаплоидная фаза, образующая гаплоидные гаметы, называется гаметофитом, а диплоидная фаза, формирующая гаплоидные споры, из которых развиваются гаметофиты, — спорофитом. Спорофит и гаметофит могут как отличаться друг от друга морфологически (гетероморфный жизненный цикл), так и быть одинакового строения (изоморфный жизненный цикл)[3].

Отличие полового размножения от полового воспроизведения заключается в том, что в первом случае на гаметофите формируется единственный зародыш спорофита, а во втором — несколько. У большинства растений происходит половое воспроизведение[3].

Вегетативное размножение[ | ]

Водоросли[ | ]

У водорослей вегетативное размножение осуществляется тремя основными способами:

• делением одноклеточных организмов;
• митоспорами (неподвижными апланоспорами и подвижными зооспорами)
• специализированными структурами (см. ниже)[4].

У диатомовых водорослей вегетативное размножение заключается в делении материнской клетки, причём каждая дочерняя клетка наследует одну из створок материнского панциря, достраивая недостающую[5]. У некоторых бурых водорослей для вегетативного размножения служат специальные легко отламывающиеся короткие веточки (род )[6]. Выводковые веточки имеются также у [en][4].

Высшие растения[ | ]

Почти все высшие растения способны к вегетативному размножению[2]. Это обусловлено их высокой регенерационной способностью, в основе которой лежат наличие у них меристем и способность живых клеток постоянных тканей к дедифференциации[4].

Выделяют три основных типа вегетативного размножения:

• партикуляция;
• сарментация;
• вегетативная диаспория[4].

Партикуляция[ | ]

Партикуляция состоит в расщеплении растения на фрагменты — партикулы из-за отмирания центральной части корневой системы и сильно одревесневшего основания побега (каудекса[en]*) (нередко партикулируют и корневища). Отделившиеся партикулы имеют стебли и корни и способны к самостоятельному существованию. Обычно, но не всегда, партикуляция происходит у старых растений[4].

Партикуляция встречается у некоторых кустарников и многолетних травянистых растений: полыни, прострела, борца, живокости, ветреницы[4].

Сарментация[ | ]

При сарментации новые особи отделяются от материнского растения уже после их укоренения, то есть перехода к самостоятельному существованию[7].

К сарментации относят размножение отводками (укоренившимися ветвями, отделившимися от материнского растения), укореняющимися в узлах побегами, столонов, плетей и усов (плети, в отличие от усов, имеют хорошо развитые листья). Кроме того, в вегетативном размножении по типу сарментации могут принимать участие корневище (образующиеся из почек на корневище новые побеги укореняются, а корневище между ними отмирает; так происходит, например, у Иван-чая) и зимующие почки — турионы. Наконец, к сарментации относят размножение корневыми отпрысками — побегами, развившимися на корне из придаточной почки[7].

Вегетативная диаспория[ | ]

В вегетативной диаспории принимают участие фрагменты побегов, видоизменённые органы, а также специализированные диаспоры. Этот способ обеспечивает наибольшую численность потомства и эффективность его расселения[8].

Примерами растений, размножающихся фрагментами побегов, могут служить ива и элодея. Активное размножение происходит при помощи клубней, луковиц, клубнелуковиц, корневых шишек. Пресноводная ряска чрезвычайно эффективно размножается филлокладиями (листецами)[8].

У некоторых растений вегетативное размножение осуществляется при помощи (жеруха лекарственная, некоторые виды сердечника и др.). В пазухах листьев тигровой лилии, соцветии мятлика, зубянки луковичной формируются небольшие луковички и клубеньки — зачатки метаморфизированных побегов[8].

Высокоспециализированными диаспорами являются корневищные пазушные почки некоторых видов ветреницы (напр., ), почко-корневые клубни чистяка весеннего[8]. При его образовании формируется не только почка, но и корень, гипертрофирующийся вследствие накопления запасных веществ. Своеобразные выводковые тела имеются у печёночного мха маршанции, развивающиеся на особых выростах таллома — выводковых корзинках. Особые выводковые структуры имеются и у многих листостебельных мхов[9].

Отдельной разновидностью вегетативной диаспории является живорождение, или вивипария. В случае ложного живорождения на вегетативных органах материнского растения развиваются миниатюрные растеньица, имеющие все вегетативные органы. Такие почки развиваются на листьях бриофиллюма и каланхоэ, некоторых папоротников (например, ). При истинном живорождении заключённый в семени зародыш прорастает непосредственно на материнской особи, как у некоторых мангровых деревьев, например, ризофоры[10].

Бесполое размножение[ | ]

Образование гаплоидных спор в спорангии папоротника

Бесполое размножение растений осуществляется гаплоидными спорами — апланомейоспорами. Они формируются в специальных органах — спорангиях. У водорослей в большинстве случаев спорангии одноклеточные (только у некоторых водорослей спорангии многоклеточные, но не дифференцированные на ткани)[11].

Генеративные органы растений: архегоний (вверху) и антеридий (внизу)

У высших растений спорангии многоклеточные, их клетки дифференцированы. Фертильные клетки составляют археспорий — спорогенную ткань, наружные стерильные клетки составляют защитную стенку. Из наружных клеток археспория формируется выстилающий слой — тапетум, который, расплываясь, образует периплазмодий. Содержащиеся в нём питательные вещества расходуются на образование спор[11].

Клетки археспория, делясь митозом, дают начало спороцитам, которые, делясь мейозом, образуют тетрады спор[12].

Споры покрыты двух- или трёхслойной оболочкой — спородермой. Споры лёгкие, богаты цитоплазмой, имеют крупное ядро, пропластиды; запасные вещества нередко представлены жирами[13].

Из спор развиваются гаметофиты (заростки)[14]. В случае равноспоровых растений все споры имеют равные размеры. Это явление получило название изоспории[15]. При гетероспории образуются споры разного размера. Более крупные споры ([en]) дают начало женским гаметофитам, а более мелкие ([en]) — мужским; такие растения называются разноспоровыми[16].

Половое размножение[ | ]

Основу полового размножения (или воспроизведения) составляет половой процесс — слияние мужской и женской гамет. Органы, образующие их, — антеридии и архегонии — развиваются на растениях полового поколения — гаметофитах. У водорослей (за исключением харовых[17]) они одноклеточные, у высших растений — всегда многоклеточные, как и спорангии[14].

Внутренние фертильные клетки антеридия составляют сперматогенную ткань, образующую мужские гаметы (сперматозоиды). Типичный зрелый архегоний состоит из расширенного брюшка и узкой шейки, заполненной шейковыми канальцевыми клетками. В процессе эволюции количество фертильных клеток сократилось до единственной . Оплодотворение внутреннее, в брюшке архегония. Образующаяся при этом зигота представляют собой первую клетку спорофита[18].

Выше дана самая общая характеристика полового размножения растений; вместе с тем у отдельных групп растений оно имеет свои существенные особенности.

Примечания[ | ]

1. ↑ Лотова, 2010, с. 343.
2. ↑ 1 2 Вегетативное размножение // Брасос — Веш. — М. : Советская энциклопедия, 1971. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 4).
3. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 344.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Лотова, 2010, с. 345.
5. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 64.
6. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 67.
7. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 346.
8. ↑ 1 2 3 4 Лотова, 2010, с. 347.
9. ↑ Лотова, 2010, с. 348—349.
10. ↑ Лотова, 2010, с. 349.
11. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 351.
12. ↑ Лотова, 2010, с. 352.
13. ↑ Лотова, 2010, с. 353.
14. ↑ 1 2 Лотова, 2010, с. 354.
15. ↑ Изоспория // Ива — Италики. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 10).
16. ↑ Гетероспория — статья из Большой советской энциклопедии. 
17. ↑ Мухин, Третьякова, 2013, с. 113.
18. ↑ Лотова, 2010, с. 354—355.

Литература[ | ]

encyclopaedia.bid

Смотрите также

• 
  Растение белладонна википедия
• 
  Комнатное растение розалия
• 
  Белладонна растение википедия
• 
  Всевсад питомник растений
• 
  Лисохвост фото растения
• 
  Бликса растение аквариумное
• 
  Фото растения лофант
• 
  Растение чечевица фото
• 
  Гидрофиты примеры растений
• 
  Комнатные растения колумнея
• 
  Колумнея комнатные растения