Доклад по биологии вегетативное размножение растений
Обновлено: 08.07.2024
Ключевые слова: размножение растений, способы размножения, бесполое, половое размножение, вегетативное размножение
Размножение растений — это воспроизведение особями себе подобных. Оно позволяет поддерживать преемственность между поколениями и поддерживать численность популяций на определенном уровне.
Бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Спора — это специализированная клетка, прорастающая без слияния с другой клеткой. Споры могут быть диплоидными (образуются в результате митоза) и гаплоидными (образуются в результате мейоза); они могут иметь жгутики для передвижения (у водорослей) или распространяться с помощью ветра и воды (папоротник, мхи).
Половое размножение — связано со слиянием специализированных половых клеток — гамет с образованием зиготы. Гаметы могут быть одинаковыми и разными в морфологическом отношении. Изогамия — слияние одинаковых гамет; гетерогамия — слияние разных по размеру гамет; оогамия — слияние подвижного сперматозоида с крупной неподвижной яйцеклеткой.
Для всех высших растений характерно чередование в жизненном цикле полового и бесполого размножения и связанное с этим чередование поколений (фаз развития) гаплоидной (n) (гаметофит) и диплоидной (2n) (спорофит). На спорофите возникают мешковидные образования спорангии (органы бесполого размножении), в которых в результате спорогенеза, сопровождающегося мейотическим делением, формируются гаплоидные споры. Из спор развивается гаметофит. На нем формируются особые половые структуры — гаметангии (органы полового размножения), в которых образуются гаметы.
Мужские половые органы, где формируются сперматозоиды, называются антеридии. Женские половые органы, где формируются яйцеклетки, называются архегонии. Если на гаметофите развиваются и архегонии, и антеридии, то он называется обоеполым. Если только антеридии, то мужским; если только архегонии, то женским. При слиянии гамет образуется зигота. Из зиготы развивается спорофит.
Эволюция растений шла в направлении увеличении размеров бесполого поколении (спорофита) и редукции полового поколения (гаметофита). У подавляющего большинства высших растений (за исключением моховидных) в жизненном цикле преобладает спорофитная фаза.
Вегетативное размножение
Вегетативное размножение не связано с формированием специальных органов размножения и клеток. Оно осуществляется с помощью вегетативных органов растения: стебля (черенками и отводками), листьев, почек, корневищ, ползучих побегов, луковиц, корневых отпрысков (так размножаются растения, способные образовывать почки на корнях), листовых черенков и культурой ткани (выращивание в пробирке). Вегетативное размножение в естественных условиях биологически тогда выгодно, когда в борьбе за существование необходимо быстро освоить новые места обитания, захватить большие площади для расселения и питания. Так у ландыша и майника это единственный способ размножения из-за отсутствия благоприятных условий для семенного размножения.
Значение вегетативного размножения:
- Образование дочерних особей, идентичных с материнскими по наследственным признакам
- Обеспечение быстрого увеличения численности вида и его расселения
- Получение большого количества посадочного материала
- Сохранение у потомков ценных наследственных свойств материнской особи (сорта, формы).
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Р Е Ф Е Р А Т
Работу выполнила: студентка 1-го курса
Преподаватель: Жирнова Н.М. Фомин ВА
Как и все живые организмы, растения размножаются. Этот физиологический процесс воспроизведения себе подобных организмов, обеспечивает непрерывность существования вида и его расселение в окружающей среде.
В результате размножения увеличивается численность особей вида, растения занимают новые территории. При потере способности к воспроизведению, виды вымирают, что неоднократно имело место в ходе эволюции растительного мира.
У растений выделяют три типа размножения: половое, бесполое и вегетативное.
Половое размножение принципиально отличается от вегетативного и бесполого. Половой процесс в растительном мире крайне разнообразен и часто очень сложен, но по существу сводится к слиянию двух половых клеток -- гамет, мужской и женской.
При бесполом размножении у растений образуются особые клетки (споры), из которых вырастают новые самостоятельно живущие особи, сходные с материнской. Этот способ размножения свойствен некоторым водорослям и грибам.
Вегетативное размножение осуществляется путём развития новых особей из вегетативных органов или их частей, иногда из особых образований, возникающих на стеблях, корнях или листьях и специально предназначенных для вегетативного размножения. Как у низших растений, так и у высших способы вегетативного размножения разнообразны. Наиболее сложных и разнообразных форм вегетативное размножение достигло у высших и особенно у цветковых растений. Для них характерно размножение с помощью вегетативных органов: частей побега, корня, корневища, листа.
Большое значение вегетативному размножению растений придавал И. В. Мичурин. Он считал, что от всякого растения путем длительного воздействия на него можно получить потомство, легко размножаемое черенками.
Целью данного реферата было получение полного и всестороннего представления о вегетативном размножении растений, так как оно играет очень большую роль в природе и широко используется человеком. Многие культурные растения размножают почти исключительно вегетативным путём -- лишь в этом случае сохраняются их ценные сортовые качества.
Глава 1. Виды вегетативного размножения растений
1.1 Естественное вегетативное размножение
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 рути, некоторых рдестов и др.
При вегетативном размножении новые особи растения развиваются из его вегетативных органов (корней, стеблей, листьев, луковиц, корневищ, клубней) или их частей. При вегетативном размножении, как и при собственно бесполом, потомство сохраняет все признаки материнской особи.
Вегетативное размножение очень широко распространено в природе. Особенно оно выражено у растений, произрастающих в условиях, неблагоприятных для семенного размножения (короткий вегетационный период, сильное затенение, избыточное увлажнение, отсутствие опылителей, густой моховой покров или дернина, препятствующие прорастанию всходов).
Естественное вегетативное размножение
Способы вегетативного размножения растений в естественных условиях очень разнообразны. Главнейшие из них следующие.
Размножение корневыми отпрысками
На горизонтально расположенных корнях возникают придаточные почки, из которых развиваются дочерние особи. Старые материнские особи постепенно отмирают, и все отпрыски становятся самостоятельными. Корневыми отпрысками размножаются осина, ольха серая, ивы, сирень, вишня, слива, облепиха, малина, бодяк полевой и др.
Размножение отводками
Низко расположенные ветки некоторых растений в местах соприкосновения с почвой способны укореняться. Ветвь постепенно принимает вертикальное положение и через некоторое время отделяется в самостоятельное растение. Так размножаются клён, липа, дуб, калина, смородина, крыжовник.
Размножение с помощью ползучих побегов и столонов
Таким образом размножаются: земляника, лютик ползучий, лапчатка гусиная, клевер ползучий, костяника и др.
Размножение корневищами
Корневища имеют на узлах почки, из которых развиваются надземные побеги. Корневищами размножаются черника, брусника, многие злаки и осоки, ландыш, ревень, мята и др.
Размножение клубнями
Клубнями размножаются: картофель, георгин, топинамбур.
Размножение луковицами
Для размножения используют луковицы следующие растения: лук, чеснок, тюльпан, лилия.
Размножение выводковыми почками и луковичками
В районах с коротким вегетационным периодом и очень коротким периодом увлажнения в соцветиях часть возникают придаточные выводковые почки или луковички. Они развиваются из цветочных почек вместо цветков, отваливаются, разносятся ветром и прорастают в новое растение. Так размножаются многие растения пустынь: мятлик живородящий, лилия клубненосная, осока живородящая и др. У некоторых растений в северных или высокогорных районах цветки превращаются в луковички — у мятликов альпийских, овсяниц, камнеломок.
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа, либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено половое размножение.
Сущность вегетативного размножения
В основе вегетативного способа лежит регенерационная способность растений. Этот тип размножения широко распространен в природе и часто используется в растениеводстве. При вегетативном размножении у потомства повторяется генотип родителя, что очень важно для сохранения признаков сорта.
В природе вегетативное размножение происходит корневыми отпрысками (вишня, осина, осот, бодяк), отводками (скумпия, дикий виноград), усами (земляника, лютик ползучий), корневищами (пырей, тростник), клубнями (картофель), луковицами (тюльпан, лук), листьями (бриофиллум).
Все естественные способы вегетативного размножения растений широко используются человеком в практике растениеводства, лесоводства и особенно садоводства.
Природные способы размножения
Размножение отводками применяют для выращивания смородины, ореха, винограда, шелковицы, азалии и др. Для этого одно-, двулетний побег растения наклоняют в специально вырытую канавку, пришпиливают и засыпают землей так, чтобы конец побега оставался над поверхностью почвы.
Можно и без канавки разложить побеги радиусами на выровненной поверхности почвы, пришпилить их и присыпать землей. Укоренение идет лучше, если под почкой делают надрезы коры. Приток к надрезам питательных веществ стимулирует образование придаточных корней. Укоренившиеся побеги отделяют от материнского растения и рассаживают.
Ягодные кустарники размножают также делением куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.
Корневыми отпрысками размножают розу, сирень, айву, рябину, боярышник, малину, ежевику, вишню, сливу, хрен и др. Специально травмируя корни, садоводы вызывают усиленное образование корневых отпрысков. Пересаживают их с частью материнского растения.
Размножение корневыми отпрысками
Искусственные способы
Черенками называют срезанные для этой цели части побега, корня, листа. Стеблевые черенки — одно-, двулетние побеги длиной 20-30см. Срезанные черенки высаживают в почву. На их нижнем конце вырастают придаточные корни, а из пазушных почек — новые побеги. Для повышения приживаемости перед посадкой нижние концы черенков обрабатывают растворами стимуляторов роста. Черенкованием размножают многие сорта смородины, крыжовника, винограда, роз и др.
Листовыми черенками размножают бегонии, узамбарские фиалки, лимон и др. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок, сделав на крупных жилках надрез для ускорения формирования придаточных корней и почек.
Корневые черенки — участки боковых корней длиной 10-20см заготавливают осенью, хранят в песке и весной высаживают в парники. Применяют для размножения вишни, сливы, малины, цикория, яблони, розы и др..
Вегетативное размножение черенками
Размножение прививкой широко используют в садоводстве. Прививка — сращивание почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок, или почка, называется привоем, а растение с корнем — подвоем.
Окулировкой называется прививка почки с кусочком древесины. При этом на стебле одно-, двулетнего сеянца делают Г-образный надрез длиной 2-3см, горизонтальный — не больше 1см. Затем края коры осторожно отгибают, под кору вставляют глазок, обрезанный с кусочком древесины. Глазок плотно прижимают к древесине отворотами коры. Место прививки обвязывают мочалом, оставляя открытой почку. После срастания стебель подвоя выше глазка удаляют. Окулировку проводят летом и весной.
Копулировка — прививка однолетнего черенка с несколькими почками. В этом случае привой и подвой должны быть одинаковой толщины. На них делают одинаковые косые срезы. Привой прикладывают к подвою так, чтобы их ткани совпали (особенно важно совпадение камбия) и тщательно привязывают мочалом. При разной толщине подвоя и привоя делают прививку в расщеп, за кору, в прикладку и др.
Значение в сельском хозяйстве
Искусственное вегетативное размножение растений имеет большое значение в сельском хозяйстве. Оно дает возможность быстро получить большое количество посадочного материала, сохранять признаки сорта и размножать растения, не образующие семян.
Поскольку при вегетативном размножении происходит митотическое деление соматических клеток, потомство получает тот же набор хромосом и полностью сохраняет признаки материнских растений.
Читайте также: