Вегетативное размножение растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Способы вегетативного размножения растений в естественной среде

Способы вегетативного возобновления

Способы искусственного вегетативного размножения растений

Библиографический список

Введение

Непрерывность жизни обеспечивается способностью живых организмов размножаться. У растений существует несколько способов продления биологически активной жизни: бесполое (вегетативное, спорами, митотическим делением) и половое. Самым распространенным видом является вегетативное размножение, которое присуще всем высшим растениям и водорослям.

Вегетативное размножение - образование новой особи из многоклеточной части тела родительской особи, один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам. Так, многие водоросли и лишайники легко распадаются на части, из которых потом образуются новые растения. Именно таким образом элодея канадская столь быстро и широко заселила водоемы Европы, что была прозвана «водяной чумой».

Вегетативное размножение невозможно без регенерации, то есть способности организма возрождать себя из части. В лаборатории растение можно вырастить из любой единицы клетки, чем и пользуются при необходимости. При этом «на заказ» можно произвести не только целое растение, но и массу клеток одного вида.

В природе вегетативное размножение происходит при делении от материнского растения любых органов, которые имеют почки и могут укорениться.

Способы вегетативного размножения растений в естественной среде

В основе вегетативного размножения растений лежит широко распространенная у них способность к регенерации, т. е. к восстановлению утраченных органов или частей или вообще к развитию из отдельных участков тела вновь всего растения. У животных способность к регенерации тем выше, чем ниже стоит животное в системе.

Среди растений низших групп, способность к регенерации тоже большая, например, у многих мхов почти все клетки тела их тела потенциально способны развить новое растение. При этом в более редких случаях возобновление происходит непосредственно на месте поранения; чаще же где-либо вблизи поранения возникает новообразование или поранение вызывает разрастание уже заложенных, но находившихся в зачаточном состоянии органов.

У одноклеточных растений размножение их путем деления клетки можно считать вегетативным размножением.

Многоклеточные и крупные неклеточные водоросли, грибы, лишайники, часто размножаются вегетативно, путем случайного, но, несомненно, нередко происходящего отламывания от их таллома отдельных участков, которые благодаря чрезвычайной способности к регенерации развиваются в новые растения. У грибов, мхов, плаунов, селагинелл в простейших случаях вегетативное размножение состоит в том, что старые части таллома или побега отмирают, а более молодые ветви его при этом обособляются и становятся самостоятельными. У папоротников, хвощей подобным же образом происходит отмирание старых участков подземных корневищ и обособление молодых с развившимися из них надземными побегами. Кроме того, у некоторых из этих высших споровых растений вегетативное размножение происходит с помощью, так называемых выводковых почек - придаточных почек на листьях, которые, отпадают с материнского растения, прорастают и дают начало новым особям.

Среди семенных растений только однолетники и двулетники не размножаются в естественных условиях вегетативно. Среди многолетников же почти все травянистые и все деревянистые способны так или иначе к вегетативному размножению.

В простейших случаях сравнительно у немногих это происходит путем отделения от материнского растения побегов, развивающихся в новую особь. У рясок таким путем из нескольких перезимовавших экземпляров образуется в несколько недель потомство, покрывающее площадь в пол гектара. В связи с этим, вероятно, ряска чрезвычайно редко цветет. У злодеи каждый легко отламывающийся кусочек стебля может развиться в новое растение.

Наиболее широко распространено у семенных растений вегетативное размножение посредством корневищ, надземных ползучих и укореняющихся побегов, луковиц, придаточных почек на корнях.

Надземные ползучие побеги (плети, усы, столоны) представляют собой переход от типичных вертикальных стеблей к корневищам. Стелясь по поверхности земли, они в узлах образуют придаточные корни, и здесь же, в пазухах листьев, почки, дающие вертикальные, облиственные побеги. Междоузлия ползучих побегов отмирают, и новые растения теряют связь с материнским. Таким образом размножается земляника. костяника, некоторые лапчатки и др. Из одного растения земляники через два года таким способом может образоваться 200 растений, занимающих порядочную площадь.

Корневищами вегетативное размножение происходит у большинства многолетних трав. На некоторых травах почки сближены, и получаются скученные надземные побеги. На длинных корневищах почки не скучены, и надземные побеги, образующиеся из них не сближены. По мере сгнивания старых корневищ новые растения становятся вполне самостоятельными. Разрастаясь во все стороны, длиннекорневищные травы быстро заселяют большую площадь.

Благодаря вегетативному размножению корневищами, видовой состав наших лугов, скашиваемых обычно во время цветения злаков, почти не изменяется. Некоторые корневищные растения (например, ползучий пырей, сныть-трава и др.) в посевах являются трудноискоренимыми сорняками.

Луковицами размножаются, многие травянистые, главным образом однодольные растения из семейств лилейных и амариллисовых (луки, чеснок, тюльпаны, гиацинт. Нарцисс, лилии, гусиный лук и др.) У некоторых луковицы образуются также и в пазухах листьев надземных стеблей (у зубянки), или в соцветиях (у чеснока); в последнем случае цветков образуется значительно меньше или вовсе не бывает.

Клубни, служащие для вегетативного размножения, бывают корневого и стеблевого происхождения, притом те и другие могут быть подземные и надземные.

Очень распространено вегетативное размножение придаточными почками, образующимися на корнях и развивающимися в надземные побеги, так называемые корневые отпрыски. Новые растения становятся вполне самостоятельными после отмирания корней, соединявших их с материнскими. Такую корневую поросль образуют многие растения.

У некоторых растений в пазухах листьев образуются маленькие облиственные побеги, отпадающие затем с материнского растения и укореняющиеся. Иногда такие растения называют живородящими, так как раньше ошибочно считали, что у них прорастают семена на материнском растении. Распространены они главным образом в полярных, высокогорных и степных местностях, где вследствие краткости вегетационного периода семена могут не вызреть. Таковы степной мятлик, ситники, некоторые арктические овсяницы и др.

Многих водных, главным образом плавающих растений, под осень образуются на вершинах стеблей или на особых боковых побегах особые зимующие почки, которые наполняются крахмалом и опускаются на дно или вместе с материнским растением, или отделившись от него. Весной после сгнивания материнского растения они всплывают наверх вследствие развития воздухоносных полостей и развиваются в новые растения. Так происходит перезимовка и вегетативное размножение у пузырчатки, телореза, лягушатника, у руты, некоторых рдестов и др.

Способы вегетативного возобновления

Семенное естественное возобновление то, при котором молодое поколение леса образуется из семян древесных пород. За один вегетационный период в спелом насаждении может образоваться такое количество семян, которое удовлетворит потребность в них для восстановления материнского древостоя. В урожайный год с 1 га спелого соснового леса можно получить более 1 млн. семян. Однако в большинстве случаев в лесу ощущается недостаток семян, что объясняется следующими обстоятельствами. Урожай семян древесных пород бывает не ежегодно, а через определенные для каждой породы промежутки. Кроме того, до 30-40% семян не всходят. Более 10% их уносится ветром. Большое количество семян поедают птицы, звери и другие животные. Поэтому одним из главных факторов для успешного семенного возобновления леса является наличие семян. Однако достаточное количество семян еще не означает, что цель лесовосстановления достигнута. Очень важно знать и уметь регулировать начальные этапы возобновления. К ним относятся условия дальнейшего формирования самосева и подроста до периода смыкания крон и образования самостоятельного насаждения.

Плодоношение леса. Возраст, с которого деревья начинают регулярно плодоносить, называется возрастом возмужалости или возобновительной спелости. Этот период в жизни деревьев является качественно новым этапом, на протяжении которого периодически повторяется обильное плодоношение. Пластичность и приспособляемость к условиям среды в период плодоношения понижаются, уменьшается рост деревьев в высоту.

Возраст возобновительной спелости у древесных пород различен. Так, у быстрорастущих светолюбивых древесных пород (березы, осины, ольхи, ивы, тополя, лиственницы и сосны) возраст возмужалости наступает раньше, чем у теневыносливых пород (ели, пихты, бука). У одной и той же породы возраст возобновительной спелости зависит от условий местопроизрастания. Деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить на 10-20 лет раньше деревьев, произрастающих в лесу. Это объясняется более интенсивным освещением крон деревьев на открытом месте.

Различные древесные породы достигают возраста возобновительной спелости в разное время: ольха черная в 15-20, береза в 20-25, ильмовые в 25-40, липа в 20-30, лиственница в 20-30, сосна в 40-50, кедр сибирский и ель в 40-60, пихта в 50-60 лет.

Цветение наиболее ранний показатель урожайности семян, которую определяют по цветению весной и в начале лета, когда цветет большинство древесных пород. Для каждой древесной породы время наступления и окончания цветения может несколько изменяться в зависимости от погоды.

Оценка урожайности семян по цветению предварительна - возможны отклонения. Например, при сильном цветении может не быть урожая семян из-за гибели цветов в результате неожиданных заморозков или от других причин. Весенние засухи, град, сильные ливни, ураган губительно действуют на цветение. Насекомые и грибы также могут повреждать цветы древесных пород. Кроме того, мужские и женские цветы развиваются в разное время, а количественное несоответствие между теми и другими является причиной преждевременной гибели их или пустотелости семян.

Время созревания семян древесных пород зависит от условий местопроизрастания и метеорологических особенностей вегетационного периода. Необходимо знать сроки созревания семян главнейших древесных пород, так как с этим связан ряд производственных мероприятий (сбор семян, подготовка почвы для содействия естественному возобновлению и др.).

В различных климатических районах семена созревают в разное время. Однако ориентировочно можно назвать следующие сроки: тополя, ивы, ильмовые в мае-июне; береза, желтая акация, черешня, черемуха, лещина в июле-августе; дуб, бук, груша, яблоня, ольха, белая акация, гледичия, бересклет, сосна, пихта, ель, лиственница в сентябре-октябре.

Причина несвоевременного созревания семян заключается в затяжных дождях и других метеорологических факторах. Кроме того, на вызревание семян влияют почвенные условия: на богатых, достаточно увлажненных почвах процесс вызревания семян замедляется, на бедных и сухих почвах ускоряется. Опадение и распространение семян происходит в разное время и различными путями. Например, у ивы, тополя, березы, ильмовых, пихты, кедра семена опадают вскоре после их созревания.

Семена сосны и ели долго остаются в шишках на дереве, и только в апреле, а у ели в марте следующего года начинается вылет семян. У лиственницы вылет семян в северных условиях начинается в феврале-марте, а в южных районах, где более теплая и сухая осень, в сентябре, т.е. вскоре после созревания. Ветер разносит семена сосны, ели, лиственницы, пихты, липы, клена, ильмовых, тополей, ивы, березы, ольхи и многих других пород на большие расстояния. Благодаря наличию крылышек семена сосны, ели, пихты, лиственницы распространяются ветром на расстояние до 250 м. Кроме того, семена хвойных очень часто переносят звери и птицы. Распространению осины и березы способствует ветер, уносящий семена на расстояние до 2 км и далее.

Семена кедра обычно опадают рядом с материнским деревом либо скатываются под действием силы тяжести и переносятся потоками весенней снеговой или летней дождевой воды.

вегетативный размножение черенок урожайность

Способы искусственного вегетативного размножения растений

Вегетативное размножение - это размножение вегетативными органами растений - корнями, побегами или их частями. В его основе лежит способность растений к регенерации, к восстановлению целого организма из части. Усиление функции вегетативного размножения привело к значительному видоизменению органов.

Специализированными побегами вегетативного размножения являются надземные и подземные столоны, корневища, клубни, луковицы и т. п.

Органами вегетативного размножения могут быть и корни. У некоторых растений (осина, ольха, малина, калина, осот) на корнях закладываются придаточные почки, дающие начало придаточным побегам. При укоренении этих побегов и последующем отделении их от материнского растения появляются новые особи. Растения, на корнях которых образуются побеги из придаточных почек, называют корнеотпрысковыми, а побеги, развивающиеся из этих почек, - корневыми отпрысками.

Слабее выражена способность к вегетативному размножению листьями. У сердечника лугового на зеленых листьях, расположенных в основании побега и прилегающих к влажному субстрату, закладываются придаточные почки. Прораcтание этих почек и укоренение вновь возникающих побегов обеспечивают вегетативное размножение растения.

Совершающееся в природе вегетативное размножение растений называют естественным вегетативным размножением.

Способность растения к размножению побегами и корнями издавна используется человеком в практике растениеводства. Искусственное вегетативное размножение растений обычно связано с хирургическим вмешательством и разделением целого организма на части.

Вегетативное размножение широко используется человеком с целью получения урожая за более короткий срок и в больших количествах по сравнению с тем, что можно получить при размножении тех же растений семенами (например, размножение земляники столонами, картофеля - клубнями). Кроме того, вегетативно размножают растения тогда, когда необходимо сохранить сортовые качества сложных гибридов (от лат. гибрида - помесь), каковыми и является целый ряд разводимых и выращиваемых человеком растений. Возможно вообще отсутствие семян у бессемянных сортов. Такие растения размножают вегетативным путем.

Размножить растение можно делением куста. Таким методом пользуются в цветоводстве, разделяя кусты флоксов, маргариток и других растений. Делением куста можно размножать крыжовник, смородину, малину. Широко распространено размножение растений черенками (рис.1). Черенок - это часть вегетативного органа, способная к укоренению и образованию нового побега. Чаще для приготовления черенков используют побеги, которые разрезают на части. На черенке обязательно должны быть почки. С наискось нарезанными у основания стеблями черенки можно высаживать непосредственно в специально подготовленную почву под углом к поверхности грунта. Но часто укоренение черенков производят в ящиках с песком при поддержании определенной влажности песка и воздуха. Если черенки трудно укореняются, предварительно их обрабатывают очень слабым раствором специальных веществ - стимуляторов роста, обеспечивающих корнеобразование. Из почек черенка развиваются новые побеги.

Рис.1.

А - различные способы прививки: 1 - соединение черенка (привоя) с подвоем, имеющим одинаковый с черенком диаметр стебля (копулировка); 2 - окулировка (прививка глазком - почкой с участком коры); 3, 4 - черенок и подвой имеют разный диаметр стебля (прививка врасщеп и под кору); Б - укоренившийся черенок; В - укоренение отводка.

Когда у растений закладываются придаточные почки на корнях, возможно размножение растений корневыми черенками (хрен, шиповник и др.).

В комнатном цветоводстве получило широкое распространение размножение некоторых растений листовыми черенками (бегония, сенполия). Часть листа или лист бегонии кладут на влажный песок. Надрезы в местах разветвления крупных жилок ускоряют образование придаточных почек и корней.

Побеги многих растений при соприкосновении с почвой укореняются. При нарушении связи между материнской особью и укоренившимся побегом возникает самостоятельная дочерняя особь. Такое размножение растений нередко имеет место в естественных условиях (черемуха, бересклет). В практике с этой целью ветви или отдельные побеги растений пригибают к земле и закрепляют в таком положении. На участке побега, прикрытом почвой, появляются корни.

Надрез на стебле в месте соприкосновения его с грунтом ускоряет корнеобразование, а нередко и образование придаточных почек, развивающихся в побеги. Этому способствует скопление у раны пластических веществ и приток стимуляторов роста. Укоренившийся отводок переносят на место постоянной посадки. Отводками, размножают крыжовник, виноград, смородину, гвоздику и др.

Широко распространенным приемом искусственного вегетативного размножения растений является прививка. Одним из ее преимуществ перед вышеизложенными способами размножения является то, что при использовании прививки можно размножать растения; у которых затруднено образование придаточных корней. Прививкой называют перенос части одного растения (привой) на другое (подвой). Обычно подвоями бывают растения, выращенные из семян. Растение, которое хотят размножить, берут как привой. Как указывалось выше, при размножении семенами многих культурных сортов, которые являются нередко сложными гибридами, в потомстве получаются особи с иными признаками, чем материнское растение, на котором образовались семена. В целях сохранения качеств материнского растения на подвой, выращенный из семян, переносят привой, взятый с материнской особи. Этим достигается размножение нужного человеку растения, с качествами культурного сорта.

Существует множество разнообразных способов прививки, которые могут быть объединены в две группы. В одном случае в качестве привоя служат черенки, в другом случае - почка с кусочком коры и древесины. Черенки древесных растений заготавливают осенью или в конце зимы, сохраняют в прохладном месте и прививают ранней весной до распускания почек. Черенки готовят из однолетних побегов. Если привой и подвой имеют одинаковые диаметры стеблей, то их срезают наискось таким образом, чтобы плоскости их срезов совпали. Место соединения привоя с подвоем тщательно обвязывают мочалом или другим материалом. Повязку снимают после срастания привоя с подвоем. Если диаметр стебля подвоя больше, чем у привоя, то можно использовать разнообразные варианты их соединения - вприклад, за кору, врасщеп и т. д. (рис.1).

Способ прививки, при котором в качестве привоя используют почку с кусочком коры и древесины (глазок), получил название окулировки (от лат. окулус - «глаз», иначе - прививка глазком). На подвое острым ножом делают Т-образный надрез коры. Края коры подвоя осторожно отгибают и вставляют глазок. Почка привоя выступает наружу. Место соединения привоя и подвоя обвязывают. Чаще окулировку производят в конце лета, но можно это делать и весной. Глазки берут с однолетних побегов. Выбирают наиболее крупные почки с плодоносящих растений того сорта, который хотят размножить. В случае удачной прививки, когда обеспечивается срастание привоя и подвоя, глазок дает начало побегу. Побеги, развивающиеся из почек подвоя, срезают. Новое растение представляет организм, у которого корневая система унаследована от подвоя, а почти вся надземная часть - система побегов привоя.

Библиографический список

Кренке Н.П., Регенерация растений, М. -- Л., 1950

Большая Советская Энциклопедия

Жизнь растений/ под ред. Федорова А. А.-М.: Просвещение, 1998

Размещено на Allbest.ru