Озимыми называются растения способные переходить к цветению

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

На определенном этапе онтогенеза верхушечная меристема побега начинает вместо листьев, междоузлий формировать цветки или соцветия. Однако она должна быть индуцирована для перехода к генеративному развитию. Внешними индукторами этого процесса являются температура, свет, продолжительность дня и ночи, вода, элементы минерального питания.

Пониженные температуры (яровизация).У некоторых растений способность к заложению цветков, т.е. переход к этапу зрелости, появляется лишь после действия на них пониженных температур в течение определенного времени. Уже в старину люди знали, что злаки делятся на двулетние и однолетние – озимые и яровые.

Все растения можно разделить на три группы:

1. растения, которые не зацветают без действия пониженных температур (озимые, двулетники, некоторые многолетники);

2. растения, которые ускоряют зацветание после действия на них пониженных температур, но это действие не обязательно (салат, шпинат);

3. растения, которым не нужны пониженные температуры для перехода к цветению (яровые).

Озимые рожь, пшеница, ячмень при весеннем посеве интенсивно растут, кустятся, но в отличие от яровых форм у них в первый год не закладываются цветки. Действию пониженных температур озимые подвергаются в естественных условиях осенью и весной, поэтому на следующий год после посева нормально выколашиваются. Свойство яровых цвести в первый год жизни, а озимых во второй – генетически запрограммировано. Свойство озимых однолетних и двулетних растений ускорять переход к заложению цветков после действия на них пониженных температур в течение определенного времени назвали яровизацией.

У большинства растений во время действия яровизирующих температур цветки не закладываются, что обычно происходит после наступления благоприятных для роста более высоких температур. Пониженные температуры действуют как индуктор. Однако у некоторых растений заложение цветков происходит только при пониженных температурах. Рецептором, воспринимающим действия пониженных температур, является точка роста.

Под влиянием пониженных температур в клетках меристемы происходят изменения, подготавливающие заложение цветков при наступлении благоприятных условий: увеличивается количество РНК, активируются гидролитические ферменты, изоэлектрическая точка белков сдвигается в кислую сторону, усиливаются окислительные процессы.

Яровизация является приспособлением к неблагоприятным условиям осеннего и весеннего периодов, когда бывают заморозки; цветки закладываются только после установления стабильных повышенных температур.

Яровизационные изменения постепенно накапливаются и передаются при делении меристематических клеток новым клеткам. Боковые меристемы, образовавшиеся из яровизированной меристемы, сохраняют эти изменения. Однако семена озимых однолетних и двулетних культур, полученные с яровизированных растений, нуждаются в новой яровизации. Предполагают, что потеря яровизационных изменений происходит во время мейоза при образовании мега- и микроспор.

Для прохождения яровизации необходимы, прежде всего, кислород и вода. Если наклюнувшиеся семена выдерживать в анаэробных условиях, например в атмосфере азота или водорода, то яровизация не происходит. Следовательно, происходящие процессы связаны с дыханием. Для прохождения яровизационных процессов клетки должны содержать довольно много воды, например у злаков – около 35 %. Для яровизации необходимы также сахара.

Яровизационные изменения обратимы. Под действием повышенных температур, равных +25 – +40 °С, возможна разъяровизация: готовность меристемы к заложению цветков теряется.

Продолжительность дня и ночи (фотопериодизм).Зависимость зацветания растений от соотношения светлой и темной частей суток называют фотопериодизмом, а соотношение длины дня и ночи – фотопериодом.

При изучении этого явления оказалось, что длина дня действует на зацветание разных растений неодинаково. Сначала были обнаружены три типа растений: короткодневные, длиннодневные и нейтральные.

Длиннодневные – это растения, которые зацветают при продолжительности дня не менее 16-18 ч/сут; на коротком дне они приобретают розеточную форму. При непрерывном освещении эти растения еще сильнее ускоряют зацветание, поэтому на Севере у них короткий вегетационный период. К этому типу растений относятся пшеница, ячмень, овес, горчица, свекла, лен, шпинат, клевер.

Нейтральные – это растения, зацветающие при любой продолжительности дня. К ним относятся фасоль, томаты. Разные сорта одного вида, например табака, могут быть длиннодневными и короткодневными.

В последние годы выделены еще длинно-короткодневные растения и коротко-длиннодневные. Первые для перехода из вегетативного в генеративное состояние должны сначала развиваться при длинном, а затем – при коротком дне. Такие растения цветут осенью. Коротко-длиннодневным растениям для зацветания нужен сначала короткий, а потом длинный день. В каждой из этих групп есть растения, обязательно требующие для зацветания соответствующего фотопериода (облигатные виды), и растения, только ускоряющие зацветание при нужной длине дня (необлигатные виды).

Фотопериодическое воздействие вызывает свет малой интенсивности, на порядок меньше того, при котором идет фотосинтез. Даже яркий лунный свет может быть причиной незацветания короткодневных растений. Это доказывает относительную независимость фотопериодизма от фотосинтеза.

Продолжительность дня или ночи воспринимает листовая пластинка, которая воспринимает длину дня и ночи, но изменения, в результате которых начинается заложение цветков, происходят в меристеме. На фотопериодическое воздействие отвечает ближайшая к листу точка роста. Чувствительность листовой пластинки зависит от возраста листа. Наибольшая чувствительность совпадает по времени с достижением листом максимального размера. Очень молодые или старые листья менее чувствительны, чем развернувшиеся.

Продолжительность дня и ночи листья воспринимают с помощью фитохрома. Так как меристематические ткани характеризуются наиболее высоким содержанием фитохрома, то предполагают, что верхушки побегов также способны реагировать на изменение длины дня.

Механизм фотопериодического действия можно представить следующим образом. Фитохром поглощает свет, активизируется и вызывает синтез гормонов в листе. В меристеме под влиянием притекающих туда гормонов происходят изменения, приводящие к заложению цветка. Чтобы гормоны оказали влияние на меристематические клетки, они должны быть компетентны.

Длинно- или короткодневность растений зависит от географического происхождения вида или сорта. Как правило, тропические растения – короткодневные, растения умеренной зоны и приполярной – длиннодневные. Когда после зимы постепенно дни становятся длиннее и опасность заморозков исчезает, на длинном дне закладываются цветки. В тропических и субтропических странах период более длинных дней часто совпадает с засухой или ливнями. Оба явления неблагоприятны для опыления растений и созревания плодов, вследствие чего в этих широтах, кроме нейтральных, распространены короткодневные растения. Таким образом, длиннодневность выработалась у растений в связи с перезимовкой, короткодневность – в связи с периодическими засухами или тропическими ливнями.

Неблагоприятные факторы: засуха, чередующиеся пониженные и повышенные температуры – в разные годы приходятся на различные календарные даты, а продолжительность определенного дня месяца каждый год одинакова, так как зависит от географической широты местности. Поэтому длина дня служит надежным ориентиром для изменения сезонных ритмов в росте и развитии. Уменьшение длины дня в умеренной зоне является для растений сигналом приближения периода пониженных температур, а удлинение дня в тропиках и субтропиках – сигналом наступления засухи.

Следовательно, фотопериодизм, как и яровизация, – это адаптация к неблагоприятным условиям среды, позволяющая растениям зацветать в наиболее благоприятное время года.

Короткий или длинный день нужен растению не всю жизнь, а лишь определенное время, после чего оно зацветает при любой длине дня. Растения отличаются друг от друга по числу суток с определенной длиной дня, необходимых для перехода к цветению. Таким образом, фотопериод выступает как индуктор (сигнал), в результате которого наступает цветение. Можно дать растению необходимый фотопериод в самом начале онтогенеза (ювенильный этап), а потом выращивать его все время при любой длине дня, и растение зацветет. Это явление получило название фотопериодической индукции.

Отсюда можно сделать важный вывод: при интродукции южных короткодневных растений на север, в условиях длинного дня, необязательно выращивать их до цветения в условиях короткого дня, достаточно лишь дать им длинную ночь в течение определенного числа суток.

Кроме заложения цветков, фотопериод влияет и на другие процессы, например, на листопад, формирование вегетативных органов. От фотопериода зависит также формирование колючек, шипов, усов, прямостоячих, стелющихся или вьющихся побегов, суккулентных или мезофитных листьев.

Элементы минерального питания.Еще до открытия фотопериодизма и яровизации наблюдения за зацветанием растений показали, что у некоторых видов, например у плодовых деревьев, цветение и бурный рост являются антагонистами. Факторы, тормозящие рост: засуха, обрезка, кольцевание – стимулируют цветение. Наоборот, повышенное азотное питание, усиливающее рост, тормозит цветение.

У некоторых видов растений инициация цветения находится в прямой зависимости от наличия железа и меди. Низкое содержание ионов меди снижает потребность в определенной длине дня. Короткодневное растение ряска зацветает в этом случае на длинном дне. Так же действует и железо. Механизм действия этих элементов неизвестен.

Водный дефицит играет важную роль в инициации цветения у большинства однолетних растений. Они зацветают быстрее в условиях засухи. Водный стресс вызывает гидролиз крахмала и белка, что приводит к значительному повышению содержания растворимых углеводов и аминокислот, особенно пролина. Двулетние и многолетние растения, наоборот, задерживают цветение в этих условиях.

Таким образом, у растений существуют три типа контроля за зацветанием: возрастной, яровизационный и фотопериодический.

Гормоны цветения.М.Х. Чайлахян выдвинул гипотезу, согласно которой цветение вызывают два гормона: один из них – гиббереллин, а другой – неизвестный гормон, названный антезином. Процесс зацветания проходит в две фазы: на первой фазе образуется цветочный стебель (цветоножка или ось соцветия и цветоножки), а на второй – сами цветки. У длиннодневных растений критической является первая фаза зацветания, которая зависит от присутствия гиббереллина, синтезирующегося в листьях на длинном дне. Антезин у этих растений всегда имеется в достаточном количестве.


Короткодневные растения, наоборот, при любой продолжительности дня содержат много гиббереллинов, поэтому опрыскивание их гиббереллином не вызывает зацветания: им не хватает антезинов, образующихся на коротком дне. Итак, в листьях при благоприятной продолжительности дня образуется недостающий гормон.

Нейтральные растения цветут при любой длине дня, так как у них есть и гиббереллины, и антезины; образование цветков у них зависит только от возраста растения.

Оба гормона транспортируются в точки роста, расположенные ближе всего к листовой пластинке. В точках роста происходят соответствующие изменения: усиливаются репликация ДНК, синтез мРНК и специфических белков, что приводит в конечном счете к формированию цветков. Для того чтобы гормоны оказали влияние, меристематические клетки должны быть компетентными. Эта компетенция возникает у клеток в определенном возрасте, разном у различных растений.

Формирование мужских и женских цветков.У растений чаще образуются обоеполые (гермафродитные) цветки, реже однополые – мужские или женские. Поскольку клетки каждого растения тотипотентны, то потенциально они могут обеспечить формирование цветков обоих полов. Какие цветки образуются на растении, зависит от генотипа.

Короткий день или уменьшение интенсивности света вызывает массовое появление на мужских растениях обоеполых или даже женских цветков. Длинный день действует в противоположном направлении. Синий свет усиливает женскую сексуализацию, а красный – мужскую. Регуляция пола у раздельнополых растений контролируется фитохромом.

В системе, регулирующей сексуализацию цветков, есть главные факторы: гормоны цитокинины и гиббереллины. В женских цветках цитокининов содержится значительно больше, чем в мужских. Цитокинины, образующиеся в корнях, транспортируются в верхушки стеблей и индуцируют образование в меристеме женских (пестичных) цветков. Гиббереллины, синтезируемые в листьях, транспортируясь в верхушечные меристемы, вызывают образование мужских (тычиночных) цветков.

На формирование мужских и женских цветков влияют и внешние условия. Все факторы, способствующие корнеобразованию, усиливают формирование женских цветков, так как в сильно развитой корневой системе образуется большое количество цитокининов; наоборот, факторы, вызывающие усиление роста побегов, в частности листьев, индуцируют образование мужских цветков, так как в хорошо развитых листьях увеличивается синтез гиббереллинов.

На заложение мужских или женских цветков влияют условия минерального питания. Избыток солей кальция в почве способствует развитию большого количества мужских цветков, а внесение фосфорных удобрений приводит к увеличению числа женских цветков.

Повышенная влажность почвы и воздуха в период заложения цветков – необходимое условие для образования женских цветков, а понижение влажности способствует формированию мужских цветков. Окись углерода, этилен, ацетилен стимулируют образование женских цветков. Низкие температуры способствуют формированию женских цветков, а высокие – мужских.

Быстрый рост растений стимулирует образование мужских цветков, а медленный – женских. Итак, короткий день, синий свет, СО, высокий уровень азота, высокая влажность и низкие температуры, способствующие корнеобразованию, усиливают формирование женских цветков. Наоборот, такие факторы, как длинный день, красный свет, высокий уровень кальция, высокие температуры и относительно низкая влажность, вызывающие усиление роста побегов, индуцируют образование мужских цветков.

3. В константных условиях среды во времени скорость роста растений:

  1. не изменяется
  2. уменьшается
  3. увеличивается
  4. имеет суточный ритм

4. Явление этиоляции имеет приспособительное значение при:

  1. ветвлении растений
  2. появлении всходов
  3. прорастании семян
  4. формировании генеративных органов

5. Рост растений - это:

  1. новообразование элементов структуры
  2. увеличение количества органического вещества
  3. увеличение массы
  4. увеличение размеров

6. Не нуждается в яровизации при всех сроках посева группа однолетников

7. Отсутствие благоприятных для роста условий вызывает у почек и семян покой

8. Неравноценность противоположных полюсов клетки – это

9. Тропизмы возникают в ответ на

1. диффузное действие факторов

2. сезонное изменение факторов

3. одностороннее действие факторов

1. стимулирует цветение растений

2. тормозит прорастание семян

3. продляет покой семян

4. способствует прорастанию семян

Вариант 2

1. Тропизмы - это движение растений, которое возникает в ответ на:

  1. диффузное действие факторов среды
  2. одностороннее действие фактора среды
  3. сезонное изменение факторов

2. На рост осевых органов растений сильнее всего влияют:

3. Росту корней благоприятствует содержание кислорода в почвенном воздухе (в объемных процентах):

4. Корнеобразование у черенков можно усилить:

  1. цитокининами
  2. гиббереллинами
  3. ауксинами
  4. этиленом

5. Удлинение стебля вызывает:

  1. ауксин
  2. гиббереллин
  3. этилен
  4. цитокинин

6. Повышают белковость зерна хлебных злаков при наливе зерна

1. низкая температура

2. высокая температура в сочетании с низкой влажностью

3. высокая влажность

7. Цитокинины – это

1. соединения терпеноидной природы

3. тетрациклические карбоновые кислоты

4. производные 6-аминопурина

8. Абсцизины локализуются преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

9. Апикальное доминирование – это

1. движение растения под действием диффузного фактора среды

2. направленный рост органов растения

3. торможение роста боковых побегов

10. Яровизация озимых растений

1. замедляет развитие

2. ускоряет рост

3. замедляет рост

4. инициирует цветение

Вариант 3

1. Задерживает старение однолетних

  1. повышение температуры
  2. улучшение водоснабжения
  3. удаление генеративных органов
  4. усиление минерального питания

2. Заблаговременному приспособлению растений к неблагоприятным условиям способствует:

  1. длина дня
  2. влажность воздуха
  3. температура
  4. интенсивность освещенности

3. Вакуоль образуется в фазу:

  1. дифференциации
  2. эмбриональную
  3. растяжения

4. Правильную ориентацию в пространстве осевых органов растения в основном определяет:

  1. хемотропизм
  2. фототропизм
  3. гидротропизм
  4. геотропизм

5. Отсутствием благоприятных условий для роста вызывается:

  1. глубокий
  2. предварительный
  3. вторичный
  4. вынужденный покой

1. соединение терпеноидной природы

3. тетрациклическая карбоновая кислота

4. производное 6-аминопурина

7. Для повышения длительности хранения плодов используют

4. углекислый газ

8. Являются фактором старения, созревания и отторжения органов растения

9. Движения органов растений в ответ на диффузные изменения факторов среды – это

10. Способность растений переходить к цветению только при олпределенном соотношении длины темного и светлого периода суток – это

Вариант 4

1. Явление этиоляции имеет приспособительное значение при:

  1. кущении ( ветвлении ) растений
  2. появлении всходов
  3. прорастании семян
  4. формировании генеративных органов

2. Пробуждение спящих почек вызывает удаление:

  1. цветков
  2. плодов
  3. верхушки побега
  4. старых листьев

3. Благоприятные условия для роста при влажности почвы:

  1. тормозит прорастание семян
  2. стимулирует цветение растений
  3. продляет покой семян
  4. способствует прорастанию семян

5. Для эмбриональной фазы роста клетки наиболее характерно:

  1. увеличение размеров клетки
  2. утолщение клеточной стенки
  3. образование центральной вакуоли
  4. клеточное деление

6. Абсцизины – это

1. соединения терпеноидной природы

3. тетрациклические карбоновые кислоты

4. производные 6-аминопурина

7. Ауксины локализуются преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

8. Обусловливают апикальное доминирование, фото- и геотропизм

9. Переходят к цветению только после воздействия в течение определенного времени пониженными температурами

10. Вакуоль образуется в фазу

Вариант 5

1. Максимальный рост стебля в высоту наблюдается:

  1. в темноте
  2. при коротком дне
  3. при длинном дне
  4. при непрерывном освещении

2. Такое явление, как сбрасывание растением части завязавшихся плодов, следует рассматривать как:

  1. патологическое явление
  2. саморегуляцию
  3. случайное явление

3. Образование женских цветков у однодомных растений индуцирует:

  1. этилен
  2. ауксин
  3. гиббереллин
  4. цитокинин

4. Весной переходу древесных растений в активное состоянии способствует:

  1. увеличение длины дня
  2. изменение влажности почвы и воздуха
  3. повышение освещенности
  4. повышение температуры

5. Образование партенокарпических плодов можно вызвать:

  1. усилением минерального питания
  2. обработкой ауксинами
  3. орошением
  4. повышенными температурами

6. Этилен локализуется преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

7. Правильную ориентацию осевых органов растения в пространстве определяет

8. Способность растений переходить к цветению только при определенном соотношении длины темного и светлого периода суток – это

9. Растения, цветущие несколько раз в году

10. Взаимное влияние роста тканей, органов или частей растения – это

Вариант 6

1. Полную зрелость семян можно определить по:

  1. способности к прорастанию
  2. морфологическим признакам
  3. накоплению запасных веществ
  4. содержанию воды

2. У пшеницы в фазу налива зерна формируются:

  1. колосковые бугорки (число колосков в колосе)
  2. озерненность колоса (число зерен в колосе)
  3. кустистость (число продуктивных побегов)
  4. масса зерновки (масса тысячи зерен)

3. Яровизация озимых растений:

  1. замедляет развитие
  2. обеспечивает инициацию цветения
  3. ускоряет рост
  4. замедляет рост

4. Ускоряет созревание плодов:

  1. ауксин
  2. этилен
  3. гиббереллеловая кислота
  4. цитокинин

5. Снижают урожай, но повышают белковость зерна хлебных злаков:

  1. высокая температура в сочетании с низкой влажностью воздуха
  2. недостаток минерального питания
  3. низкая температура во время налива зерна
  4. высокая влажность воздуха при наливе зерна

6. Растения, цветущие несколько раз в жизни

1. дифференцированные клетки

2. масса дедифференцированных клеток

8. Зависимые от света процессы роста и дифференцировки растений – это

9. Механическое повреждение оболочки семян с целью ускорения их прорастания – это

10. Движения органов растений в ответ на диффузные изменения факторов среды – это

Вариант 7

1. Растения, цветущие несколько раз в году

2. Весной переходу древесных растений в активное состоянии способствует:

  1. увеличение длины дня
  2. изменение влажности почвы и воздуха
  3. повышение освещенности

повышение температуры

3. Ауксины локализуются преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

4. Для повышения длительности хранения плодов используют

4. углекислый газ

5. Регуляторы роста растений, тормозящие рост и увеличивающие диаметр стебля

1. абсцизовая кислота

6. Обусловливают апикальное доминирование, фото- и геотропизм

7. Переходят к цветению только после воздействия в течение определенного времени пониженными температурами

8. Задерживает старение однолетних

  1. повышение температуры
  2. улучшение водоснабжения
  3. удаление генеративных органов
  4. усиление минерального питания

9. Заблаговременному приспособлению растений к неблагоприятным условиям способствует:

  1. длина дня
  2. влажность воздуха
  3. температура
  4. интенсивность освещенности

10. Взаимное влияние роста тканей, органов или частей растения – это

Вариант 8

1. В константных условиях среды во времени скорость роста растений:

  1. не изменяется
  2. уменьшается
  3. увеличивается
  4. имеет суточный ритм

2. Абсцизины – это

1. соединения терпеноидной природы

3. тетрациклические карбоновые кислоты

4. производные 6-аминопурина

3. Ауксины локализуются преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

  1. тормозит прорастание семян
  2. стимулирует цветение растений
  3. продляет покой семян
  4. способствует прорастанию семян

5. Для эмбриональной фазы роста клетки наиболее характерно:

  1. увеличение размеров клетки
  2. утолщение клеточной стенки
  3. образование центральной вакуоли
  4. клеточное деление

6. Переходят к цветению только после воздействия в течение определенного времени пониженными температурами

7. Растения, цветущие несколько раз в жизни

1. дифференцированные клетки

2. масса дедифференцированных клеток

9. Заблаговременному приспособлению растений к неблагоприятным условиям способствует:

  1. длина дня
  2. влажность воздуха
  3. температура
  4. интенсивность освещенности

10. Образование женских цветков у однодомных растений индуцирует:

  1. этилен
  2. ауксин
  3. гиббереллин
  4. цитокинин

Вариант 9

1. Отсутствие благоприятных для роста условий вызывает у почек и семян покой

2. Неравноценность противоположных полюсов клетки – это

3. Обусловливают апикальное доминирование, фото- и геотропизм

4. Переходят к цветению только после воздействия в течение определенного времени пониженными температурами

5. Абсцизины – это

1. соединения терпеноидной природы

3. тетрациклические карбоновые кислоты

4. производные 6-аминопурина

6. Ауксины локализуются преимущественно

1. во всех органах растений и особенно в старых

2. в апикальной меристеме корней

3. в верхушечных меристемах стебля

4. в стареющих листьях и созревающих плодах

7. Вакуоль образуется в фазу:

  1. дифференциации
  2. эмбриональную
  3. растяжения

8. Правильную ориентацию в пространстве осевых органов растения в основном определяет:

  1. хемотропизм
  2. фототропизм
  3. гидротропизм
  4. геотропизм

9. Неравноценность противоположных полюсов клетки – это

10. Тропизмы возникают в ответ на

1. диффузное действие факторов

2. сезонное изменение факторов

3. одностороннее действие факторов

Вариант 10

1. Переходят к цветению только после воздействия в течение определенного времени пониженными температурами

2. Растения, цветущие несколько раз в жизни

3. Тропизмы - это движение растений, которое возникает в ответ на:

  1. диффузное действие факторов среды
  2. одностороннее действие фактора среды
  3. сезонное изменение факторов

4. На рост осевых органов растений сильнее всего влияют:

5. Механическое повреждение оболочки семян с целью ускорения их прорастания – это

6. Движения органов растений в ответ на диффузные изменения факторов среды – это

7. Апикальное доминирование – это

1. движение растения под действием диффузного фактора среды

2. направленный рост органов растения

3. торможение роста боковых побегов

8. Яровизация озимых растений

1. замедляет развитие

2. ускоряет рост

3. замедляет рост

4. инициирует цветение

9. Отсутствие благоприятных для роста условий вызывает у почек и семян покой

Яровизация – это процессы приспособления растений к сезонному понижению атмосферной температуры в умеренной климатической зоне. Такие адаптационные физиологические процессы искусственно вызываются в ходе специальной обработки, проводимой с целью ускорения созревания семян.

Сущность процессов яровизации

Семена, клубни или луковицы подвергаются охлаждению до температур от +2°С до +10°C. Для каждой разновидности и даже сорта культурных растений индивидуально опытным путём подбирается оптимальная температура яровизации.

Яровизации подвергаются следующие многолетние, двулетние и другие сельскохозяйственные культуры:

  • плодовые деревья (яблони и др.);
  • зерновые (рожь, пшеница и др.);
  • корнеплоды (морковь, свёкла и др.).

С физиологической точки зрения, сущность яровизации заключается в реактивации заторможенных физиологических обменных процессов (диапаузы) с помощью воздействия холода.

Физиологические механизмы яровизации

Реагируя на изменение атмосферной температуры и светового режима, растения способны на адаптацию к условиям окружающей среды. При этом корректируются благоприятные сроки появления цветков и созревания плодов. Обязательными условиями эффективного протекания яровизации, связанной с поступлением в ткани растения кислорода, являются следующие:

  • обеспеченность водой;
  • достаточное количество кислорода;
  • присутствие сахаров;
  • наличие соединений, содержащих углевод.

Если, например, растение испытывает дефицит углеводов, процесс яровизации замедлится, хотя и способен дойти до завершения.

Потребность в яровизации разных групп растений

С точки зрения потребности сельскохозяйственных растений в яровизации международная классификация делит их на типы:

  • растения, не способные зацвести без воздействия низких положительных температур (двулетние культуры, некоторые многолетние, озимые зерновые культуры);
  • растения, не нуждающиеся в яровизации, но зацветающие в более ранний срок в результате понижения температуры окружающей среды;
  • растения, не нуждающиеся в воздействии холода для начала процессов цветения (яровые злаковые культуры).

Разные классы и сорта растений нуждаются в определённых температурах для образования цветков:

Эффективность яровизации отмечается при условии длительного охлаждения. Для разных растений нужен определённый период воздействия пониженными температурами:

  • в основном длительность яровизации составляет 1-3 месяца;
  • для ряда растений необходимо воздействие холодов в течение 1-2 суток (хризантемы, левкои, сельдерей, гравилат и др.).

На длительность яровизации влияют климатические условия, отмечающиеся на родине растения. Однако если температура воздуха поднимается выше +15°С или не соблюдаются требования к продолжительности проведения обработки, яровизация замедлится или не произойдёт совсем.

Чтобы остановить процессы яровизации, необходимы температуры от +25°С до +40°С, но в таком случае утрачивается способность мерисистемы к формированию цветков.

Качественная и количественная реакция растений на охлаждение

В науке различается два вида яровизации:

  • качественная – применяется к растениям, не способным начать цветение без воздействия холодных температур (к двулетним и многолетним) после достижения определённых размеров, позволяющих реагировать на изменения температуры или светового режима;
  • количественная – применяется к прорастающим семенам однолетних растений с целью ускорения цветения.

Особенности формирования цветка и цветения зависят от информации, заложенной в генетическом коде озимых и яровых сельскохозяйственных культур. Один ген, которым различаются озимые сорта ржи от яровых её сортов, определяет разные сроки их цветения.

Кроме воздействия пониженными температурами, на развитие растения можно оказывать влияние изменением светового режима (фотопериодизмом). Если изменять длительность светлой части дня и тёмного периода, в тканях листьев в результате реакций фотопериодизма происходит образование особых веществ (фитогормонов и гиббереллинов), которые стимулируют цветение, попадая в зачаточные почки цветков.

Кроме того, в сельском хозяйстве используется последовательное воздействие на озимые злаки холодом и после этого изменением освещённости (например, на рожь и пшеницу).

Лейсан Зуфаровна

1) Как возникла приспособленность к раннему цветению у раннецветущих растений?
2) Используя знания из курса зоологии,назовите черты приспособленности к среде обитания у рыб и птиц.

Сергей Сергеев

Сергей Сергеев

Сергей Сергеев

2) Среда обитания рыб - водная. Высокая плотность, температура воды постоянная из за высокой удельной теплоемкости, оптические свойства воды отличны от воздушной.
Приспособленность организмов к жизни в водной среде обитания водных животных. Большая плотность воды по сравнению с наземно-воздушной сферой. В связи с этим обитание в ней высокоспециализированных видов, у которых в процессе эволюции сформировались приспособления, позволяющие уменьшить при движении затраты энергии на сопротивление воды. Так, у рыб обтекаемая форма тела, неподвижное соединение ее отделов (головы, туловища, хвоста), черепицеобразное расположение чешуи, слизь, покрывающая кожу, органы передвижения — плавники. Формирование приспособлений к передвижению в воде — основное направление эволюции видов, населяющих водную среду.

DELETED

Организмы производящие органические вещества из неорганических,относят к царству:
а)бактерии
б)грибы
в)растения
г)животные

Цветения (лат. Anthésis) — комплекс физиологических процессов полового размножения (генеративного развития), протекающих у цветковых растений в период от закладки цветка к оплодотворению. Процесс цветения делят на две фазы: 1) инициацию закладки цветочных зачатков; 2) развитие из зачатков цветков вплоть до их раскрытия.

Инициация цветения

Инициация цветения — включает в себя две фазы: индукцию и эвокация.

Индукция

Эта фаза происходит под действием экологических факторов: температуры (яровизация) и чередование дня и ночи (фотопериодизм) или эндогенных факторов, обусловленных возрастом растений (Т. Д. Лысенко — учение о стадийный развитие растений).

Эвокация

Эвокация (лат. Вызывания) — представляет собой завершающую фазу инициации цветения, во время которой в апексе происходят процессы, необходимые для инициации цветочных зачатков.

При поступлении флоральный стимула в апикальных меристемах последовательно возрастает содержание растворимых сахаров и активность инвертазы, число митохондрий и интенсивность дыхания; активизируется митоз, синхронизируется разделение, усиливается синтез РНК и белков, изменяется их качественный состав.

Для восприятия стимула цветения апекс побега должен быть компетентным к этому. В большинстве древесных пород на этапе молодости ювенильные апикальные меристемы не способны ответить на флоральный стимул, например, при прививке их на плодовые деревья, так как они не обладают соответствующей компетенцией. Компетенция в флоральный стимула может быть связана с появлением рецепторов в клетках соответствующих зон апекса. Вероятно, это рецепторы к гиббереллина (в субапикальний меристеме) и к гипотетическому антезину в другой зоне меристем. Интересно, что в травянистых растений все апексы побегов, и молодые, и старые, способны воспринимать флоральный стимул, когда он поступает из листьев. Компетенция в флоральный стимула в апексе побега обусловлена ​​определенными генами.

Точно определить начало эвокация нелегко, поскольку изменения в клетках апекса побегов могут наблюдаться еще до начала действия индуктивных факторов или одновременно с началом их влияния. В случае фотопериодических влияния на листья достаточно быстрая реакция апикальной меристемы может быть обусловлена ​​электрическими сигналами, за счет изменения электротонических разности потенциалов между листом и апексом, или из-за возникновения потенциалов действия. Такая быстрая электрическая сигнализация может обеспечить подготовку апекса стебли для восприятия флоральный стимула химической природы, который переносится из листьев к апексов значительно медленнее. Состояние, при котором переход апикальной меристемы к образованию цветка становится необратимым, называют флоральный детерминации. В это время в апексе происходят интенсивные молекулярные, гистологические и морфогенетические изменения. Они приводят к тому, что в конусе нарастания закладываются и формируются в строго определенном порядке все составляющие цветка, происходит микро- и макроспорогенезе и, в конце, формируются мужской и женский гаметофиты.

Все это показывает, что суть эвокация заключается в переключении генетической программы по развитию вегетативных почек на закладку и формирование цветов.

Природа флоральный стимула.

В 1903 немецкий ботаник Г. Клебс выдвинул теорию, согласно которой половое размножение всех групп растений зависит от условий питания (в частности, от соотношения углеводов и азотных соединений С / N). Изменение этих условий в неблагоприятную для вегетативного роста сторону способствовала переходу к половому размножению. В определенных пределах это так.

Однако открытие фотопериодизма, роли фитохрома, фитогормонов в процессах роста и развития показали, что регуляция переходом к цветению — сложное явление.

Было установлено, что фотопериодических действие воспринимается листьями, а затем флоральный стимул передается в апекс побега. Эти факты позволили М. Чайлахян (1937) сформулировать гормональную теорию развития растений. Согласно этой теории при благоприятном фотопериоде в листьях образуется гормон цветения флориген.

В 1958 Чайлахян выдвинул гипотезу о бикомпонентных природу флоригену, согласно которой гормон цветения состоит из гиббереллинов и антезинив. При этом гиббереллинами обусловливают появление и рост цветочных стеблей, а антезины индуцируют закладки цветов. По этой гипотезе ДДР содержат в основном антезины. При благоприятном фотопериоде в листьях ДДР синтезируется значительное количество гиббереллины. Присутствие обоих компонентов флоригену — гиббереллина и антезину — индуцирует цветения у растений.

КДР, имеющие достаточно гиббереллины, синтезируют антезин только в условиях краткодневен фотопериода — и зацветают. В ГДР содержимое гиббереллинов и антезинив увеличивается с возрастом до какой-то критической величины, которая необходима для инициации цветения.

Связь жизненных циклов растений с процессами цветения

Продолжительность жизни разных растений неодинакова. Одни растения живут короткий период, несколько недель, месяцев, год. Наряду с этим существует много травянистых и древесных растений с длительным периодом жизни (по несколько сотен, а мамонтово дерево даже несколько тысяч лет). Однако, все они сначала формируют вегетативные органы — листья, стебли, корни, а затем — органы плодоношения. В разных растений органы плодоношения образуются по-разному. В связи с этим растения делятся на монокарпические и поликарпические.

Первую группу составляют одноплодные или монокарпни растения, которые в течение жизни, независимо от его продолжительности, зацветают только один раз и сразу после цветения и плодоношения погибают. Эта группа растений очень разнообразна и охватывает как однолетние, так и многолетние растения. Сюда относятся:

  • эфемеры (период их роста и развития составляет несколько недель) — весенняя крупа, костянец зонтичный, Эрофило весенняя;
  • однолетние растения (в течение одного вегетационного периода они образуют вегетативные органы, репродуктивные, обеспечивают плодоношения и созревания семян) — картофель, огурцы, лен, яровые злаки, зернобобовые;
  • двухлетние растения (их жизненный цикл охватывает два вегетационных периода) — лук, чеснок, свекла, морковь, сельдерей, капуста и другие;
  • многолетние растения (характеризуются длительным периодом роста — от 8 до 50 лет, зацветают на определенном году жизни, а затем погибают) — некоторые агавы, бамбуки, пальмы, ферулы и тому подобное.

Следует запомнить, что упомянутые группы растений не охватывают всей той разнообразия, присущего растительному миру.

Так, в сельскохозяйственном производстве широко пользуются разделением растений по типу развития на яровые, которые дают урожай при весеннем севе, озимые, которые высевают осенью, и двуручки, способные плодоносить как при осенней, так и при весеннем севе.

В растениеводстве принято выделять фенологические фазы, в которые формируются определенные морфологические структуры. Так, в хлебных злаков различают появление всходов, кущения, выход в трубку, колошение, цветение и фазы развития зерновки — молочная, восковая, полная спелость.

У однолетних двудольных растений выделяют, как правило, лестницы, появление первой пары листочков, ветвление стебля, появление соцветий, бутонизации, цветения, образования плодов и семян, фазы их различной спелости.

В онтогенезе монокарпических растений выделяют период вегетативного и генеративного (репродуктивного) развития, включающий формирование соцветий, цветков, семян, плодов, и период их созревания.

При достижении зрелого возраста вегетативные почки превращаются в флоральный, в которых закладываются зачатки органов цветка, осуществляется их формирования и рост, а вслед за опылением и оплодотворением образуются семена и плоды. Все это происходит в результате инициации цветения.

Читайте также: