Перечислите способы вегетативного размножения у высших растений кратко биология
Обновлено: 04.10.2024
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).
Вегетативное размножение осуществляется за счет деления клеток вегетативных органов растений.
Известны следующие способы вегетативного размножения растений:
1) с помощью видоизмененных побегов (клубни, луковицы, корневища, усы-столоны);
2) частями вегетативных органов (стебли, листья, корни);
3) прививкой (почки).
Размножение видоизмененными побегами
Размножение растений корневищами широко используется при озеленении площадей, скверов, школьных дворов. Корневища таких растений, как ирис, ландыш, делят на части таким образом, чтобы на каждом отрезке оставалось по 2 -3 почки, и сажают в почву. Из каждой части корневища развивается растение. На следующий год оно уже может цвести. Первоначально корневищные растения дают 1—2 побега, затем их число ежегодно увеличивается (рис.1).
Рис.1 Корневище ландыша
Клубнями чаще всего размножают картофель. Если клубень большой, его делят пополам или на несколько частей, оставляя на каждой из них 1-2 глазка (рис.2).
Рис.2 Размножение клубнями
Лук, чеснок, лилии, тюльпаны, гиацинты и многие другие растения размножаются луковицами. Этот способ размножения позволяет вызывать цветение даже зимой (рис.3).
Рис.3 Размножение тюльпана луковицами
Усами-столонами чаще всего размножают землянику. В месте соприкосновения длинных усов с землей появляются придаточные корни. Затем развивается укороченный побег. Отделив от усов молодые розетки, их рассаживают (рис.4).
Рис.4 Размножение земляники усами-столонами
Размножение частями вегетативных органов
Молодые побеги можно получить из стебля, листа, корня. Часть стебля с почками, используемую для размножения, называют черенком. Для размножения ивы, тополя, клена, винограда и других растений используют зимние (без листьев) и летние (с листьями) побеги (рис.5).
Рис.5 Размножение черенками
В приусадебном садоводстве широко применяется размножение отводками. Для этого ветку, например смородины,пригибают к земле, закрепляют и присыпают, оставляя верхушку над почвой. Укоренившийся отводок отделяют от материнского растения и высаживают в отведенном месте (рис.6)
Рис.6 Размножение отводками
Стеблевыми зелеными побегами размножают многолетние декоративные цветы (гвоздику, пеларгонию, колеус, традесканцию, фикус и т. д.). Для этого у комнатного растения отделяют молодой побег длиной 10-15 см, высаживают его в цветочный горшок с заранее подготовленной почвой (дно горшка заполняют песком на 1-2 см) и поливают (рис.7).
Рис.7 Размножение стеблевыми побегами
Бегонию и фиалки можно размножить листьями или даже их частями. А у бриофиллюма маленькие побеги-розетки уже с корнями развиваются прямо на краю листовой пластинки материнского растения (рис.8).
Рис.8 Размножение листьями
Делением куста размножают маргаритки, крыжовник, малину, смородину и др. В качестве зеленой изгороди часто высаживают шиповник, который размножают делением корня, корневыми черенками.
Формирование придаточных почек на корнях дает начало корнеотпрысковым побегам. От этих побегов отрастают придаточные корни. Со временем они обособляются и становятся самостоятельными. Даже небольшие кусочки корня (1-4 см), имеющие придаточные почки, дают начало новым надземным побегам.
Размножение прививкой
Прививка — это приживление части одного растения (привой) на укорененный сеянец другого растения (подвой). Этот способ вегетативного размножения чаще всех используют садоводы для создания новых, устойчивых к холоду и вредителям растений.с желаемыми вкусовыми качествами. Например, для создания холодостойких сортов фруктовых деревьев черенок культурного растения прививают к дичку (побегу, выращенному из семени). Холодостойкость подвоя (дичка) передается побегам, развившимся из привитой части культурного растения. Существует более 150 способов прививок. Из них наиболее часто используют прививку черенком и прививку глазком (почкой).
Прививка черенком (копулировка) производится путем пересадки черенка с почками от одного растения на косой срез такой же по толщине ветки подвоя. Плотно соединяемые части должны срастись (рис.9).
Для прививки глазком (окулировка) с культурного растения срезают почку, захватывая небольшую часть стебля (кору и древесину). На коре подвоя делают Т-образный разрез. Затем тупым концом окулировочного ножа отворачивают уголки коры и вставляют кусочек коры привоя с почкой такой же длины, как и разрез. После этого прививку обвязывают узкой полоской особой пленки, оставив почку открытой (рис.10).
В специально оборудованных лабораториях новые растения выращивают из клеток образовательной ткани.
Вегетативное размножение — это размножение вегетативными органами (корень, стебель, лист) их частями или видоизменениями (корневище, клубень, луковица, усы-столоны). Корневищем размножаются ландыш, ирис; клубнями — картофель; луковицами — лук, чеснок, лилия; усами-столонами — клубника, земляника. Частями стебля — черенками — размножают иву, тополь, виноград; листьями размножают фиалку, бегонию, частями корня с придаточными почками — малину, шиповник. Прививка — способ приживления части одного растения с почкой на другое растение.
Какие способы размножения растений существуют в природе? Есть два основных способа: вегетативное и генеративное.
Что такое вегетативное размножение?
Вегетативное размножение — это бесполое размножение семенных растений при помощи регенерации вегетативных органов или отдельных их частей: корня, побега, листка, группой соматических клеток этих органов.
Такой тип размножения основывается на склонности растений регенерировать — восстанавливать и возобновлять органы или части тела, которые были потеряны. У растений практически безграничные возможности регенерации. Новые растения легко получаются из цветоножки, тычинки, а в некоторых случаях — даже из одной клетки.
Вегетативным способом в естественных условиях не размножаются только некоторые семенные одно- и двухлетние растения.
Такой вид размножения растений — приспособление, используемое растением для образования потомства в случае отсутствия благоприятных условий для полового размножения.
Вегетативное размножение предполагает повторение набора генов родительской формы у потомства. Этот момент является крайне важным для сохранения признаков.
Совокупность этих особей называют клоном.
Клон — популяция клеток или особей, которые образуются в результате бесполого деления из одной клетки или особи.
Серьезные видоизменения органов растений — результат усиления функции вегетативного размножения.
Виды вегетативного размножения с примерами
Специализированные побеги вегетативного размножения — это надземные и подземные столоны, корневища, клубни, луковицы и др.
Размножение корнем
Корни очень часто участвуют в процессе вегетативного размножения. Некоторые растения образуют на корнях придаточные почки, из которых появляются придаточные ростки. Среди таких растений — вишня, ольха, слива, малина, калина, осина, осот, сирень.
Новые особи появляются, когда эти ростки укореняются с последующим отделением от материнского растения.
Очень много растений размножается при помощи корневых ростков, развивающихся из придаточных почек. Эти придаточные почки закладываются на корнях — как у вишни, осины, малины, сирени, ежевики, хрена, щавеля.
В естественных условиях также можно встретить вариант вегетативного размножения при помощи корневых отсадков. К примеру, у дикого винограда, смородины, крыжовника.
Размножение корневищем
Какие растения размножаются корневищами? Размножение корневищами присуще части многолетних травянистых растений, таких как пырей, ирис, мелисса, душица, мята, тысячелистник.
Размножение столонами
Столоны — вытянутые боковые побеги растений, у которых есть удлиненные междоузлия, недоразвитые листочки и пазушные почки.
На пазушных почках формируются укороченные побеги — такие как клубни картофеля, луковички тюльпана, розеточные побеги. Они характеризуются тем, что достаточно рано отмирают.
Размножение клубнями
Клубень является видоизмененным укороченным побегом растения, отличающимся примерно округлой формой.
Клубень образуется в результате разрастания одного или нескольких междоузлий с редуцированными листьями.
Клубень стеблевого происхождения — вариант размножения картофеля и топинамбура.
Примеры вегетативного размножения с помощью мясистых корневых клубней — георгины, чистец весенний и батат.
Размножение луковицами
Луковицы — видоизменные подземные побеги растений с утолщенным коротким плоским стеблем и мясистыми бесцветными пленчатыми основами листьев.
Такие листья запасают воду и питательные вещества, а также участвуют в вегетативном размножении.
Луковицы как орган вегетативного размножения характерны для травянистых растений, принадлежащих семейству Лилейных, Амариллисовых и некоторых других. К примеру, луковицами размножаются тюльпаны, гиацинты, лилии, нарциссы.
Размножение побегами
Отделенные части побегов — вариант вегетативного размножения у таких растений как ряска, верба, элодея, традесканция.
Еще есть надземные ползучие побеги (усы), которыми активно размножаются земляника, костяника, лапчатка, ястребинка.
Также встречается вариант размножения с помощью выводковых почек (бриофиллум, очиток) или луковичек (лилия, мятлик луговой), которые образуются у некоторых растений в пазухах листьев или в соцветиях.
Размножение листьями
С помощью листьев растения в природе размножаются не так активно и часто.
К примеру, таким способом размножается сердечник луговой. На листьях этого растения, расположенных у основания побега и прилегающих к субстрату, формируются придаточные почки. Вегетативное размножения растений осуществляется в результате прорастания почек и дальнейшего укоренения новых побегов.
Вегетативным называют разновидность бесполого размножения, при котором новая особь образуется из какой-либо части родительского растения, сохраняя все его качества. Является эффективным способом получения потомства там, где затруднено половое размножение. Вегетативное размножение широко распространено в природе и характерно для высших растений: голосеменных и покрытосеменных (цветковых).
Общие сведения
Вегетативное размножение — способ бесполого размножения у растений при помощи клеток вегетативных органов (корни, стебли, листья). В его основе лежит способность растений к регенерации, то есть восстановлению целого организма из какой-то одной его части.
По своей сути, вегетативное размножение является клонированием, поскольку новое поколение обладает всеми признаками и качествами, что и материнское растение. В этом заключается главное отличие вегетативного размножения от полового, при котором происходит рекомбинация генов.
Органы вегетативного размножения бывают:
- надземные (стеблевые и листовые черенки, отводки, усы, выводковые почки, воздушные луковички);
- подземные (луковица, клубнелуковица, корневище, корень, корневые шишки и корневые отпрыски).
Вегетативное размножение происходит естественным путём в природе, а также при помощи человека. Этот способ размножения широко применяется при выращивании декоративных, комнатных, овощных растений. При этом используются те же методы, что и в природе.
В докладе по биологии для 6 класса важно кратко рассказать о природных и искусственных способах размножения.
Природные способы размножения
Естественные способы вегетативного размножения запрограммированы самой природой. Их главная задача — выживаемость растений за счёт высокой скорости распространения.
- Размножение отводками. Для этого одно- или двухлетний побег наклоняют в вырытую канавку, углубляют и засыпают землёй так, чтобы конец побега оставался над поверхностью земли. Вскоре у него появятся придаточные корни, и его можно будет отсаживать от материнского растения. Так размножают орех, смородину, виноград.
- Размножение усами. Усы — это ползучие побеги, которые имеют длинные междоузлия и недоразвитые чешуевидные листья. Укореняются с помощью придаточных корней. Примером этого типа размножения служат земляника, лапчатка.
- Размножение корневыми отпрысками. Новые растения образуются на специально травмированных корнях растения. После образования отделяются и пересаживаются вместе с частью материнского растения. Так проходит размножение вишни, розы, сирени, малины.
Рис. 2. Размножение отводками.
Искусственные способы размножения
Самым распространённым способом является черенкование — размножение черенками, то есть специально срезанными для этой цели частями побега, корня, листа. Соответственно, виды черенков бывают стеблевыми, листовыми и корневыми.
- Вегетативное размножение растений стеблевыми черенками заключается в высаживании срезанных черенков в почву. Вскоре на нижнем конце черенка появляются придаточные корни, а из пазушных почек — новые побеги.
- Вегетативное размножение растений листовыми черенками характерно для фиалок, петуний, лимона, бегоний. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок. Для ускорения формирования придаточных корней и почек на крупных жилках делается надрез.
- Вегетативное размножение корневыми черенками заключается в том, чтобы заготовить осенью и хранить в песке небольшие участки боковых корней, а весной высадить их в парники. Такой способ размножения применяют для яблони, сливы, розы.
В садоводстве большой популярностью пользуется способ размножения прививкой. Он заключается в сращивании почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок или почву называют привоем, а растение с корнем — подвоем.
Один из доступных способов размножения — деление куста. Ягодные кустарники размножают путем деления куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.
Что мы узнали?
Вегетативное размножение — это один из вариантов бесполого размножения растений, при котором новое поколение полностью сохраняет признаки материнского растения. Этот способ широко используется в садоводстве и сельском хозяйстве, так как позволяет быстро вырастить большое количество качественных растений с заданными характеристиками.
Читайте также: