Конус нарастания стебля у растений. Образовательная ткань
Растения растут в течение всей жизни, и эта способность кардинально отличает их от животных. Главную роль в формировании новых побегов играет конус нарастания – специальная структура, клетки которой постоянно делятся. Эта зона находится на верхушках почек, а также на апексе главного стебля. Каким образом растениям удается постоянно расти?
Конус нарастания: что это такое и какова его роль?
На верхушках стебля и корня растения располагается специальная зона деления, которая образована клетками меристемы. Особенностью этой растительной ткани является способность к непрерывному и быстрому делению, что приводит к росту органов всего организма в длину и толщину.
Образовательная ткань также располагается на верхушках зеленых почек. Собственно, по этой причине из них и появляются новые побеги, которые позволяют растению простираться на большой территории и получать больше солнечной энергии для фотосинтеза. Существуют три типа почек: верхушечные, боковые и придаточные. Первые располагаются на апексе растения, а их точка роста позволяет расти организму в длину. Боковые почки находятся на стволе и отвечают за ветвление, то есть образование боковых побегов. Придаточные почки считаются спящими и активируются, если на верхушке меристема перестала делиться.
Из чего состоит конус нарастания? Во-первых, он образован клетками меристемы, которые быстро делятся и в последующем детерминируют все другие ткани. Во-вторых, возле зоны роста располагаются зачаточный стебелек, зачаточные листья и зачаточная почка, которые станут основой для образования молодого побега.
Конус нарастания стебля и корня
Образовательная ткань концентрируется прежде всего на верхушках растения, то есть на апексе стебля и на кончике корня. Стебель, таким образом, как и корень, увеличивает свою длину за счет деления клеток мезодермы. Последние, в свою очередь, в процессе детерминации формируют новые типы клеток и тканей. В стебле это проводящие ткани (флоэма и ксилема), основная ткань, покровная и т. д.
Точка роста корня имеет свои особенности. Так как она находится на конце корня и отвечает за его рост в длину, твердая почва могла бы быстро разрушить тонкие стенки клеток образовательной ткани, что остановило бы процесс деления. Поэтому поверх зоны деления располагается корневой чехлик, клетки которого отшелушиваются вместе с почвой, предохраняя тем самым уязвимые клетки мезодермы, а также выделяют слизистые вещества, которые помогают продвижению кончика подземного органа растения.
Меристема – образовательная ткань растений
Ткань, составляющая основную массу конуса нарастания почек, стебля и корня, имеет название «меристема». Эта образовательная ткань состоит из мелких тонкостенных клеток, которые имеют большое ядро и мелкие многочисленные вакуоли. Функция меристемы – это быстрое деление и увеличение биомассы растения.
По локализации меристемы делятся на апикальные, боковые и вставочные.
- Апикальные меристемы располагаются на верхушках стебля и корня. Их основная задача заключается в увеличении длины растения.
- Боковая образовательная ткань представлена кольцом камбия в стебле и перициклом в корне. У травянистых растений эта меристема быстро исчезает, а у многолетних древесных она остается, что дает возможность роста стебля и корня в ширину. В результате работы боковой меристемы образуются так называемые годичные кольца.
- Вставочная, или интеркалярная, меристема находится в области узлов травянистых растений. Лучше всего этот тип образовательной ткани проявляется у семейства злаковых, так как отвечает за рост междоузлий в длину.
Также выделяют раневые меристемы, которые образуются на месте механического повреждения тела растения путем деспециализации близлежащих тканей (чаще всего паренхимы).
По времени возникновения меристемы делятся на первичные и вторичные. Первые образуют тело зародыша, а вторые уже наблюдаются у молодого сформировавшегося растения.
Использование особенностей меристемы на практике
Иногда домашние или садовые растения начинают быстро увеличиваться в длину, совсем не разветвляясь на мелкие боковые побеги. Чтобы избежать чрезмерного роста стебля в высоту, прибегают к обрезанию его верхушки. В итоге конус нарастания исчезает, а растение начинает активно ветвиться за счет боковых и вставочных почек.
Если же, наоборот, необходимо продлить процесс роста в длину, обрезать верхушку стебля ни в коем случае нельзя. Это приведет к потере образовательной ткани, которая и отвечает за увеличение тела растения.
Читайте также: Ткань состоит из многоядерных волокон которые образуются в результате
Заключение
Конус нарастания играет ключевую роль в росте представителей флоры. Он образован клетками меристемы, или образовательной ткани, которая создает новые верхушечные и боковые побеги. Конус нарастания находится в почках, которые защищают меристему от воздействия окружающей среды. Собственно, любая почка дает начало новому побегу за счет деления клеток мезодермы.
Побег
Строение побега
Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов — создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Этот процесс называют воздушным питание растений.
Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.
Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счёт которого происходит ветвление стебля.
Удлинённый побег — побег, с удлинёнными междоузлиями.
Укороченный побег — побег, с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки.
Генеративный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.
Ветвление и кущение побегов
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.
Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.
Типы ветвления побега
В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.
С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).
Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).
Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).
Строение почек
Почка — зачаточный, ещё не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Вегетативная (листовая почка) — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Генеративная (цветочная) почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Цветочная почка, заключающая 1 цветок, называется бутоном.
Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, прикрытая молодыми зачатками листьев, налегающими друг на друга. За счёт верхушечной почки побег нарастает в длину. Она оказывает тормозящее действие на пазушные почки; удаление её приводит к активности спящих почек. Тормозные реакции нарушаются, и почки распускаются.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания. Это верхушечная часть стебля или корня, состоящая из образовательной ткани, клетки которой постоянно делятся путём митоза и дают прирост органу в длину. На верхушке стебля конус нарастания защищён почечными чешуевидными листьями, в нём закладываются все элементы побега — стебель, листья, почки, соцветия, цветки. Конус нарастания корня защищён корневым чехликом.
Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Пазушные почки имеют такое же строение, как и верхушечная. Боковые ветви, следовательно, также растут своими верхушками, и на каждой боковой ветви конечная почка также является верхушечной.
Читайте также: Ткань смески хлопка что это
На вершине побега обычно располагается верхушечная почка, а в пазухах листьев — пазушные почки.
Кроме верхушечных и пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки. Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения.
Спящие почки. Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развёртываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определённых условиях развиться в листовой или цветоносный побег.
Они словно спят, поэтому их и назвали спящими почками. Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги. Таким образом, спящие почки — это очень важный резерв для отрастания побегов. И даже без внешних повреждений старые деревья за счёт них могут «омолаживаться».
Спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.
Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Вегетативное размножение растений
Ползучие побеги или усы, в узлах которых развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками
С помощью горизонтальных корневищ растения быстро захватывают большую площадь, иногда в несколько квадратных метров. У корневищ постепенно отмирают и разрушаются более старые части, а отдельные ветви разъединяются и становятся самостоятельными.
Брусника, черника, пырей, ландыш
Когда клубней недостаточно, можно размножать частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней.
Из боковых почек на материнской луковице образуются дочерние – детки, которые легко отделяются. Каждая дочерняя луковица может дать новое растение.
Листья сажают во влажный песок, и на них развиваются придаточные почки и придаточные корни
Весной молодой побег пригнуть так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх. На нижней части побега под почкой надо надрезать кору, в месте надреза пришпилить побег к почве и окучить влажной землёй. К осени образуются придаточные корни.
Смородина, крыжовник, калина, яблоня
Отрезанную веточку с 3-4 листьями ставят в воду, или сажают во влажный песок и накрывают, чтобы создать благоприятные условия. На нижней части черенка образуются придаточные корни.
Традесканция, ива, тополь, смородина
Корневой черенок – это отрезок корня длиной 15-20 см. Если отрезать лопатой кусочек корня одуванчика, на нём летом образуются придаточные почки, из них – новые растения
Малина, шиповник, одуванчик
Некоторые растения способны образовывать почки на корнях
Сначала выращивают из семян однолетние сеянцы – дички. Они служат подвоем. С культурного растения нарезают черенки – это привой. Затем соединяют стеблевые части привоя и подвоя стараясь соединить их камбии. Так ткани легче срастаются.
Читайте также: Какие краски можно использовать для аэрографа по ткани
Плодовые деревья и кустарники
С плодового дерева срезают однолетний побег. Удаляют листья, оставляя черешок. Ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Вставляют развившуюся почку с культурного растения длиной 2-3 см. Место прививки туго обвязывают.
Плодовые деревья и кустарники
Выращивание растения из клеток образовательной ткани, помещённых в особую питательную среду.
1. Растение
2. Образовательная ткань
3. Разделение клеток
4. Выращивание культуры клеток на питательной среде
5. Получение проростка
6. Посадка в грунт
Орхидея, гвоздика, гербера, Жень-шень, картофель
Видоизменения подземных побегов
Корневище — подземный побег, выполняющий функции отложения запасных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Корневище не имеет листьев, но имеет хорошо выраженную метамерную структуру, узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям и по расположению пазушных почек. На корневище могут формироваться придаточные корни. Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.
Корневища характерны преимущественно для травянистых многолетников — копытень, фиалка, ландыш, пырей, земляника и др., но бывают у кустарников и кустарничков. Длительность жизни корневищ колеблется от двух-трёх до нескольких десятков лет.
Клубни — утолщённые мясистые части стебля, состоящие из одного или нескольких междоузлий. Бывают надземными и подземными.
Надземные — утолщение главного стебля, боковых побегов. Часто имеют листья. Надземные клубни являются вместилищем запасных питательных веществ и служат для вегетативного размножения, на них могут находиться метаморфизированные пазушные почки с зачатками листьев, которые опадают и служат также для вегетативного размножения.
Подземные клубни — утолщение подсемядольного колена или подземных побегов. На подземных клубнях листья редуцированы до чешуек, которые опадают. В пазухах листьев находятся почки — глазки. Подземные клубни обычно развиваются на столонах — дочерних побегах — из почек, расположенных у основания основного побега, выглядят как очень тонкие белые стебельки, несущие маленькие бесцветные чешуевидные листья, растут горизонтально. Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.
Луковица — подземный, реже надземный побег с очень коротким утолщённым стеблем (донцем) и чешуевидными мясистыми, сочными листьями, запасающие воду и питательные вещества, в основном сахара. Из верхушечной и пазушных почек луковиц вырастают надземные побеги, а на донце образуются придаточные корни. В зависимости от размещения листьев различают луковицы чешуевидные (лук), черепитчатые (лилия) и сборные или сложные (чеснок). В пазухе некоторых чешуек луковицы есть почки, из которых развиваются дочерних луковицы — детки. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.
Клубнелуковицы — внешне похожи на луковицы, но их листья не служат запасающими органами, они сухие, плёнчатые, часто это остатки влагалищ отмерших зелёных листьев. Запасающий орган — стеблевая часть клубнелуковицы, она утолщена.
Надземные столоны (плети) — недолговечные ползучие побеги, служащие для вегетативного размножения. Встречаются у многих растений (костянка, полевица, земляника). Обычно они лишены развитых зелёных листьев, стебли их тонкие, хрупкие, с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка столона, загибаясь вверх, даёт розетку листьев, которая легко укореняется. После укоренения нового растения столоны разрушаются. Народное название этих надземных столонов — усы.
Колючки — укороченные побеги, имеющие ограниченный рост. У некоторых растений формируются в пазухах листьев и соответствуют боковым побегам (боярышник) или образуются на стволах из спящих почек (гледичия). Характерны для растений жарких и сухих мест произрастания. Выполняют защитную функцию.
Побеги суккулентов — надземные побеги, приспособленные для накопления воды. Обычно с образованием суккулентного побега связана потеря или метаморфоз (превращение в колючки) листьев. Сочный стебель выполняет две функции — ассимиляционную и водозапасающую. Характерны для растений, живущих в условиях длительного недостатка влаги. Стеблевые суккуленты наиболее представлены в семействе кактусовых, молочайных.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом