Цветение

Регуляция роста и развития растений

взаимодействия внешних и внутренних факторов. К внешним у растений относятся: свет, температура, длина светового дня, влажность,.... А к внутренним? Основные внутренние факторы, регулирующие рост и развитие растений имеют химическую природу и к ним относятся гормоны. Именно растительные гормоны играют основную роль в регуляции роста. Термин «гормон» был введен физиологами, что означает органические вещества, образующиеся в одной ткани, а затем транспортируются в другие, где вызывают определенный физиологический эффект. Гормоны активны в очень небольших количествах. В этом их сходство с гормонами в животном организме и человека. Один физиолог вычислил массу гормона по отношению к массе побега и выяснил, что это можно сопоставить как иголку в 20-тонной стоге сена.

Слово «гормон» произошло от греческого слова «hormaein», что означает возбуждать. Но на сегодняшний день выяснено, что многие гормоны проявляют тормозящее действие. Поэтому эти биологически активные вещества рассматривают не как стимуляторы, а как химические регуляторы. Толчок к изучению растительных гормонов дало открытие ауксина.

Цветение

ЦВЕТЕНИЕ, одна из начальных стадий развития репродуктивных органов цветковых растений, во время к-рой происходит опыление и оплодотворение; фаза в фенологии растений. Термин «Ц.» нередко применяют и по отношению к не имеющим цветков голосеменным растениям, у к-рых этой фазе соответствует созревание мужских и женских шишек, часто ярко окрашенных. В период Ц. раскрываются цветочные почки (бутоны) и разрастаются части цветка, играющие важную роль в опылении (тычиночные нити и рыльца пестиков — у ветроопыляемых растений, яркие околоцветники, нектарники — у насекомоопыляемых). Очень распространённое явление в период Ц. обоеполых цветков — дихогамия (неодновременное созревание тычинок и пестиков, обеспечивающее перекрёстное опыление). По окончании Ц. лепестки венчиков и тычинки засыхают и часто опадают, а разрастаться начинают завязавшиеся плоды с семенами. Продолжительность Ц. одного цветка колеблется у разных растений от 20—25 мин (кувшинка амазонская) до 70—80 сут (нек-рые орхидеи), но чаще длится неск. дней. Общая продолжительность Ц. популяции может быть очень большой за счёт постепенного раскрывания цветков в соцветиях (иван-чай), появления новых цветоносных побегов или новых поколений однолетних растений из семян (мн. сорняки). В большом жизненном цикле растения Ц. начинается по окончании ювенильного (прегенеративного) периода, к-рый у деревьев составляет от 5—10 до 20—30 лет и больше. Мн. растения, особенно древесные, цветут в течение жизни многократно (поликарпические растения); нек-рые пальмы, агавы, бамбуки, а также однолетники и двулетники цветут 1 раз в жизни (монокарпические растения). Одиночно растущие деревья зацветают раньше и цветут чаще, чем деревья тех же пород в густых насаждениях. К старости Ц. ослабевает и постепенно прекращается. У большинства видов деревьев и кустарников интенсивность Ц. и связанного с ним плодоношения носит периодич. характер. Напр., мн. плодовые обильно цветут через год, дуб через 5—7 лет. Нек-рые тропич. растения (кокосовая пальма, цезальпиния), начав цвести, цветут непрерывно. В ходе эволюции у растений выработались приспособит. реакции фотопериодизма, в результате чего Ц. того или иного вида приурочено к наиболее благоприятному для него сезону. Ветроопыляемые древесные растения (берёза, ольха, дуб, тополь и др.) обычно цветут до распускания листьев; нек-рые деревья и мн. кустарники, опыляемые насекомыми (напр., липа, жимолость, сирень), цветут после распускания листьев. По Ц. растений прогнозируют их плодоношение, что особенно важно при заготовках плодов и ягод в лесах, семян для лесных питомников и т. д. Интенсивное Ц. не всегда гарантирует высокий урожай семян в результате воздействия неблагоприятных для опыления условий, гибели завязей и т. д. Знание сроков Ц. медоносных растений важно в пчеловодстве. В период Ц. мн. деревья и кустарники приобретают особенно декор. вид. Поэтому в озеленении городов и населённых мест важен подбор видов, различающихся сроками Ц., окраской цветков. У мн. растений можно экспериментально сдвигать сроки Ц., стимулируя его изменением фотопериода или фитогормонами.

Оплодотворение- В результате образуется оплодотворенная яйцеклетка — зигота, дающая начало развитию следующего поколения организмов. Гаплоидные наборы хромосом родительских форм при оплодотворении объединяются, вследствие чего восстанавливается диплоидное число их. Таким образом, в процессе оплодотворения обеспечивается непрерывность материальной связи между поколениями организмов; кроме того, благодаря объединению наследственных свойств двух организмов в одной новой особи появляются новообразования, дающие материал для отбора.

Собственно оплодотворению, то есть слиянию гамет, у растений предшествует опыление и прорастание пыльцевых трубок.

Процессы опыления и оплодотворения растений физиологически тесно связаны между собой. Известны два способа опыления покрытосеменных растений — перекрестное и самоопыление. Способ опыления определяется характером строения цветка и расположением женских и мужских цветков на растениях, а также зависит от внешних условий в период цветения. Погодные условия во время цветения оказывают большое влияние на его характер. При жаркой и сухой погоде количество открыто цветущих цветков увеличивается, возможность перекрестного опыления соответственно возрастает и, наоборот, при холодной и влажной погоде сильно уменьшается.

Среди самоопыляющихся культур есть и такие, у которых опыление полностью проходит при закрытых цветках. Это явление называется клейстогамией, а растения, у которых цветение всегда происходит при закрытых цветках (например, арахиса, ячменя), — клейстогамными.

Фотопериодизм (греч. photos- " свет" и periodos- " круговорот", " чередование") — реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).Термин «фотопериодизм» (англ. photoperiodism) предложили в 1920 году американские учёные селекционеры У. Гарнер и Г. Аллард, которые открыли данную реакцию у растений. Оказалось, что многие растения очень чувствительны к изменению длины дня.Под действием реакции фотопериодизма растения переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации растений к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. Помимо реакции на свет, известна также реакция на температурные воздействия — яровизация растений.

Яровизация — физиологическая реакция растений на охлаждение, вызванная адаптацией к сезонным изменениям умеренного климата. Для цветения и образования семян эти растения должны быть подвергнуты воздействию низких положительных температур (2—10 °C, в зависимости от вида и сорта растений). Яровизация присуща некоторым двулетним и многолетним растениям, в частности, злакам (рожь, пшеница и другим), корнеплодам (свёкла, морковь), а также плодовым деревьям (например, яблоням). В рамках современной экологической физиологии это явление описывается как холодовая реактивация диапаузы.

В отличие от животных, имеющих (за немногими исключениями)ограниченный период Р., растения продолжают расти в течение всей своей жизни. Те из них, которыеприносят плоды однажды в жизни (так называемые монокарпные растения) растут от семени до образованияцветов, что может длиться различное время, смотря по растению: альпийские однолетники растут всегонесколько недель, цветут и затем погибают; у так называемых столетников (виды Agave), принадлежащихтакже к монокарпным растениям, период Р. длится несколько десятков лет, но также прекращается сначалом цветения. У многолетних растений, приносящих плоды неопределенное число раз, плодоношениене прекращает Р., последний неизменно продолжается из года в год, с временными остановками лишь втечение зимнего покоя; новые листья и новые молодые корни и ветви, с правильной периодичностьюпоявляются на смену старым, и потому растения этой группы могут жить сотни и тысячи лет. Самая смертьих не является следствием глубокой старости, а обыкновенно происходит вследствие каких-либо случайныхпричин, как у знаменитого драконового дерева на острове Тенерифе, возраст которого определяли в 6000лет и которое погибло (в 1868 г.) во время сильной бури. Эта особенность Р. растений удовлетворительнообъясняется анатомическим строением их. В каком бы возрасте мы ни исследовали их, мы всегда найдем, кроме частей вполне выросших, еще такие, которые продолжают расти или даже находятся в зачаточномсостоянии. Эти последние занимают строго определенные места — верхушки корня и стебля и их ветвей, какэто представлено на приложенной схематической фигуре (фиг. 1), где наиболее затушеванными показаны теместа, которые находятся в эмбриональном состоянии; это — так называемые точки возрастания растения; более слабой тушевкой отмечены части, которые уже вышли из эмбрионального состояния, но не достиглиеще окончательного развития; наконец, части растения, окончившие свой Р., оставлены не затушеванными.