На основе этих положений и громадного количества экспериментальных данных русский ученый Н.П. Кренке (1892–1939) создал замечательную теорию, дающую ответ и на вопрос о старении или «бессмертии» сортов, размножаемых вегетативно.
Согласно этой теории растительный организм, как и всякий другой, в процессе своего онтогенетического развития стареет. Старение растения происходит непрерывно, но неравномерно. Наряду с процессом общего индивидуального старения происходит непрерывное омоложение растения. Такое омоложение совершается при развитии каждого нового побега. Таким образом, общее развитие растения (взятого в конкретной форме растительной особи, или en masse, т.е. в виде преемственного ряда вегетативно размноженных отпрысков) является борьбой и единством двух противоположных процессов: старения и омоложения.
Размножение воздушными отводками
Общая степень омоложения растительного организма, по мере его развития, прогрессивно падает. В процессе онтогенетического развития растения старение выражается в прогрессивном отставании процессов омоложения. Сначала эти процессы идут весьма интенсивно, развитие растительного организма имеет восходящий характер, и растение достигает максимальной мощности. Затем эта интенсивность процессов начинает постепенно падать – растение становится более слабым.
Однако, поскольку растение представляет собой сложный организм, индивидуальность которого слилась с колониальностью, различные органы его (побеги, листья, являющиеся в то же время членами единой колонии) должны считаться в каждый данный момент неодновозрастными.
Каждый из органов растения, согласно учению Кренке, имеет как свой собственный, так и общий возраст. Собственный возраст какого-нибудь листа определяется периодом времени, протекшим от закладки этого листа до настоящего момента. Но тот же самый лист обладает и общим возрастом, который зависит от положения листа на растении и от возраста того растения, на котором этот лист развился. Два листа – ровесники по собственному возрасту – будут все же разновозрастными, если один из них развился на молодом растении, а другой – на старом растении.
Отсюда проистекает возможность управлять процессами старения и омоложения растений при их вегетативном размножении. Теория Кренке дает указания, как нужно выбирать материал для прививки, окулировки и черенкования. Материал, общий возраст которого является более молодым, будет легче укореняться и даст при своем развитии более мощную вегетативную массу. Материал более старый по общему возрасту, скорее придет к цветению и плодоношению. Если вырождение растительных сортов от вегетативной старости и существует (вероятность чего Кренке защищает), то оно идет настолько медленно, особенно у большинства древесных и кустарниковых растений, что едва ли в настоящее время борьба с вырождением сортов плодовых деревьев является задачей неотложной. Однако такую борьбу с вырождением сортов Кренке считал теоретически вполне возможной и указывал методы борьбы, логически вытекающие из его учения о циклическом старении и омоложении растений.
Размножение вертикальными отводками
Особое значение теория Кренке приобретает в тех отраслях растениеводства, где при заложении новых плантаций путем черенкования или прививки имеется в виду либо получение большой вегетативной массы (например, сбор листа), либо ускорение плодоношения. И в том, и в другом случае сознательный выбор материала для черенкования и прививок, рекомендованный Кренке, открывает возможность управления урожаем.
Вегетативное размножение растений — это размножение с помощью вегетативных органов — корней, побегов, листьев или даже небольшой его частички. При вегетативном размножении новые растения получаются точно такими же, как и материнское растение.
Никаких генетических изменений у нового растения не отмечается и все признаки материнского полностью повторяются в дочернем растении.
1. Если растения при семенном размножении не повторяют материнские качества, проще говоря, если растение в первом поколении выращено из семян гибрида F1 , то с такого растения нельзя брать семена, потому что новые растения не будут похожи на материнское. К таким растениям можно отнести многочисленные гибриды овощей, а также розы , гладиолусы, тюльпаны, георгины, некоторые сорта петуний , флоксы , эдельвейс , сирень, нефролепис, вейгелу .
2. Если некоторые растения не образуют жизнеспособных семян или выращиваются в условиях, когда семена не вызревают. К таким растениям, например, можно отнести фикус, фуксию , тростник, драцену , алоказию , калатею, маранту, жасмин комнатный, пеларгонию , манжетку, панкрациум, некоторые пестролистные формы растений .
3. Если вегетативное размножение экономически выгодно, например, если вы готовите растения на продажу: для получения низких растений, для более быстрого и раннего цветения.
4. Если вегетативное размножение намного легче семенного. У некоторых растений, например, у бирючины, астильбы , лимонника, замиокулькаса , аронии черноплодной, кипарисовика Элвуди . Семена этих растений должны пройти сложные условия подготовки к посеву. Даже после длительной стратификации семена очень трудно всходят, а черенкование этих растений, наоборот, очень легко сделать. У селагинеллы семенное размножение практически невозможно в домашних условиях, так как для семенного размножения нужны мужские и женские споры, а это даже в лаборатории очень трудно сделать. Поэтому, вегетативное размножение селагинеллы — делением куста или черенками — единственный способ размножения в домашних условиях.
5. Вегетативное размножение применяется и для того, чтобы продлить ювенильные фазы развития растений. Ювенильной фазой называют «юношеский» период растения, он продолжается от прорастания семян до закладки первых бутонов. В этот период формируются вегетативные органы растений: нарастают корни, стебли, листья. Такие растения, как циперус , лучше все время обновлять, иначе циперус быстро желтеет.
В промышленном цветоводстве широко практикуется вегетативное размножение растений , ведь его преимущества неоспоримы: растения, выращенные из семян зацветают намного позже, чем при вегетативном размножении. Например, амариллисы из семян зацветут на пятый год, а при размножении дочерней луковицей - через три года.
Также, вегетативно размноженные растения более низкие по высоте. Например, бархатцы, вербена или агератум при семенном размножении отрастают до в высоту до полуметра, и при создании бордюров такие высокие растения использовать уже нельзя. А при вегетативном размножении этих растений из черенков получаются новые растения высотой всего 15-20 сантиметров при очень сильном цветении. (Так вот в чем секрет буйного цветения городских клумб!) Но, у вегетативного размножения есть и свои недостатки: у растений низкий иммунитет, они сильнее подвержены заболеваниям, менее долговечны.
Искусственное вегетативное размножение - размножение черенками , листьями, частью листа. Успех вегетативного искусственного размножения зависит от земляной смеси , в которой укореняются новые растения, влаги , освещения , температуры воздуха , а также от сортовых особенностей растения, его возраста. Во время весенней обрезки комнатных растений, таких, как клеродендрум , пассифлора голубая , остается много побегов, которые легко укореняются. А сенполию и глоксинию можно размножать листьями.
При естественном вегетативном размножении участвуют вегетативные органы, которые легко укореняются сами.
1.Например, нефролепис , хлорофитум , садовая земляника , камнеломка размножаются усами , или столонами . У всех растений, размножающихся усами, или столонами, характерен розеточный рост.
2.Некоторые растения отпускают надземные побеги - плети . Плети и усы очень похожи. На конце плети также образуется розетка. Плети образуются у живучки ползучей. В междоузлиях, в местах соприкосновения с землей на плетях образуются корни. Таким способом можно укоренять виноград, клематис , девичий виноград . Весной плеть положить на землю, присыпать землей, а осенью плеть можно разрезать на междоузлия и посадить уже как самостоятельные растения.
3.У некоторых растений у основания стебля образуются отпрыски . Многие луковичные у основания образуют отпрысковые луковички. Такими отпрысками размножается ананас, бромелия, финиковая пальма. У симподиальных орхидей боковые побеги на корневищах также можно назвать отпрысками.
Если отпрысков мало, их рост можно стимулировать. Для этого розетку отрезают с небольшой частью стебля и укореняют, а у оставшегося растения быстро появляются отпрыски.
4.У некоторых растений образуется корневая поросль . У кого растут сливы в саду, тот хорошо знаком с корневой порослью)).
5.Есть растения со сбрасывающимися побегами . К ним относятся некоторые кактусы и суккуленты , например, мамилярия, бриофиллиум (более известный, как каланхоэ), семпервивум. Попадая на землю побеги быстро укореняются и начинают расти.
6. У некоторых растений образуются дочерние луковицы, клубни, клубнелуковицы, псевдобульбы, корневища - видоизмененные органы, участвующие в вегетативном размножении. В этих органах растения накапливают питательные вещества. Таким способом размножаются многолетние растения : гиацинт , ирис , тюльпан , лилия , тигридия, флокс, лилейник , подснежник, кливия, амариллис, кринум, кислица, пион и многие другие корневищные растения.
Запишите номера вопросов и пропущенные слова (или группы слов):
1. При бесполом размножении в размножении всегда участвует (_).
2. Отличие от полового размножения в том, что при бесполом размножении (_).
3. Различают несколько форм бесполого размножения растений: (_), (_), (_).
4. Бесполое размножение одноклеточных организмов (_) и (_).
5. Набор хромосом в спорах высших растений (_).
6. Если споры образуются на диплоидном растении, то они образуются путем (_).
7. Если споры образуются на гаплоидном растении, то они образуются путем (_).
8. Споры генетически неравноценные образуются у растений, у которых спорофит (_).
10. Растение, образующее споры называется (_).
11. Растение, образующее гаметы, называются (_).
12. Равноспоровыми растениями называются (_).
13. Разноспоровыми растениями называются (_).
14. К равноспоровым растениям относятся (_).
15. К разноспоровым растениям относятся (_).
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
1. Какие способы размножения надземными побегами изображены на рисунке?
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
|
1. Какие способы размножения подземными побегами изображены на рисунке цифрами 1 – 3?
2. Как на практике возможно размножение растений данными способами?
1. Какой способ размножения изображен на рисунке?
2. Как на практике возможно размножение растений данным способам?
3. Почему для размножения используют конус нарастания?
Заполните таблицу:
Орган | Способ | Примеры | Описание способа размножения |
1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями | |||
1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками | |||
Надземные побеги | 1. Усами (столонами) 2. Ползучими побегами 3. Отводками 4. Черенками | ||
Подземные побеги | 1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами | ||
Прививки | 1. Сближением 3. Окулировка | ||
Культура тканей |
Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):
1. Вегетативное размножение. 2. Корневые отпрыски. 3. Листовые детки. 4. Окулировка. 5. Привой. 6. Подвой. 7. Размножение культурой клеток. 8. Преимущества вегетативного размножения.
Задание 1.
1. Ода особь. 2. Не происходит слияния генетического материала. 3. Деление, споруляция, вегетативное размножение. 4. Деление и споруляция. 5. Гаплоидный. 6. Мейоза. 7. Митоза. 8. Диплоидный. 9. Апланоспоры, зооспоры. 10. Спорофит. 11. Гаметофит. 12. Растения, образующие споры, морфологически неразличимые. 13. Растения, морфологически отличающиеся – микроспоры и мегаспоры. 14. Водоросли, мхи, хвощи, некоторые плауны и папоротники. 15. Некоторые плауны, водные папоротники, голосеменные и цветковые растения.
Задание 2.
1. 1 – корневыми отпрысками; 2 – корневыми черенками; 3 – корнеклубнями. 2. Малина, слива легко образуют на корнях придаточные почки из которых развиваются корневые отпрыски, достаточно их отделить и осадить на постоянное место. Корень хрена можно разрезать на части и посадить, каждый корневой черенок дает новое растение. Георгины размножают корневыми клубнями. Осенью их выкапывают и разделяют, высаживают весной. 3. 4 – придаточными почками на листьях; 5 – целыми листьями; 6 – листовыми черенками. 4. У бриофиллюма по краю листа образуются придаточные почки и образуются миниатюрные растения – детки, которые легко приживаются на новом месте. Целыми листьями размножается бегония, сенполия. В воде отрезанные листья образуют придаточные корни и почки, которые хорошо приживаются. Сансевьеру и бегонию можно разрезать на листовые черенки и из которых образуются новые растения.
Задание 3.
1. 1 – размножение надземными столонами (усами); 2 – размножение ползучими побегами; 3 – размножение отводками; 4 – размножение черенками. 2. 1 – после образования дочернего растения столон отрезают, растение пересаживают на постоянное место; 2 – достаточно разделить растение на несколько самостоятельных; 3. Весной пригибают и прикапывают среднюю часть ветки, верхушку лучше привязать к колышку. Летом образуются придаточные корни и осенью растение можно отделить от материнского. 4. Многие растения размножаются черенками, например, отрезанный побег традесканции в воде или влажной почве дает придаточные корни и становится самостоятельным растением.
Задание 4.
1. 1 – корневищем; 2 – клубнем; 3 – луковицей. 2. Разрезая корневище комнатных растений на черенки можно увеличить число растений. Так размножают ирисы, астры многолетние. Целыми клубнями или частями клубней с почками размножают картофель. На луковицах часто образуются детки, которые используют для выращивания новых растений.
Задание 5.
1. 1 – копулировка (диаметр привоя и подвоя совпадают); 2 – окулировка, прививка глазком; 3 – прививка сближением; 4 – прививка в расщеп (диаметр привоя меньше диаметра подвоя); 5 – прививка в приклад (диаметр привоя меньше диаметра подвоя). 2. Привой – растение, которое прививают, подвой – растение, к которому прививают.
Задание 6.
1. Выращивание клеток на питательной среде называют культурой клеток. 2. Из растения берут клетки конуса нарастания, стерилизуют для уничтожения микроорганизмов и помещают их в питательную среду, где клетки размножаются. Затем их можно разделить и в пробирках, создавая определенные условия, можно добиться превращения их в миниатюрные растения. 3. Клетки конуса нарастания сохраняют способность к делению, являются образовательной тканью.
Задание 7.
Орган | Способ | Примеры | Описание способа размножения |
1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями |
Георгины | На корнях образуются придаточные почки, из которых развиваются корневые отпрыски. Корень разрезают на части, каждый корневой черенок дает новое растение. Осенью выкапывают корнеклубни и разделяют, высаживают весной. |
|
1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками | Сенполия Бриофиллюм | В воде отрезанные листья образуют придаточные корни и почки, которые хорошо приживаются. Нарезают листовые черенки и ставят в воду. Из них образуются новые растения. Детки, образующиеся по краю листа легко приживаются на новом месте. |
|
Надземные побеги | 1. Усами (столонами) 2. Ползучими побегами 3. Отводками 4. Черенками | Земляника Клевер ползучий Смородина Традесканция | После образования корней у дочернего растения столон отрезают, растение пересаживают на постоянное место. После образования корней достаточно разделить растение на несколько самостоятельных. Весной пригибают и прикапывают среднюю часть ветки. Осенью растение можно отделить от материнского. Отрезанный побег традесканции в воде или влажной почве дает придаточные корни и становится самостоятельным растением. |
Подземные побеги | 1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами |
Картофель | Разрезая корневище комнатных растений на черенки можно увеличить число растений. Целыми клубнями или частями клубней с почками размножают картофель. На луковицах часто образуются детки, которые используют для выращивания новых растений. |
Прививки | 1. Сближением 2. Прививка черенком (копулировка, в расщеп, под кору) 5. Окулировка | Срезают часть коры с древесиной с привоя и подвоя, совмещают их и забинтовывают. Если диаметр привоя и подвоя совпадает, косо срезают, совмещают кору и древесину и забинтовывают. Или прививают в расщеп или под кору, если диаметр привоя больше. Срезают с привоя почку с корой и древесиной и вставляют ее в Т-образный надрез подвоя. Забинтовывают. |
|
Культура | Клетками образовательной ткани | Жень-шень | Из растения берут клетки конуса нарастания, стерилизуют и помещают их в питательную среду, где клетки размножаются. Затем в пробирках, создавая определенные условия, можно добиться превращения их в миниатюрные растения |
Задание 8.
1. Размножение с помощью вегетативных органов. 2. Растения, образовавшиеся из придаточных почек на корнях. 3. Растения, образовавшиеся из придаточных почек, образовавшихся на листьях. 4. Способ вегетативного размножения с помощью прививки почек. 5. Растение, которое прививают. 6. Растение, к которому прививают. 7. Группа клеток образовательной ткани, из которой выращивают большое количество новых растений. 8. Вегетативное размножение полностью сохраняет свойства материнского растения.
Вегетативное размножение это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативного тела и их последующей регенерации (восстановления до целого организма). Данный способ размножения широко распространен в природе. Вегетативным способом размножаются водоросли, высшие растения. Вегетативное размножение бывает естественным и искусственным. Естественное вегетативное размножения происходит несколькими путями: - фрагментация материнской особи (моховидные); - разрушение участков наземно-ползучих и полегающих побегов (плауны, голосеменные, цветковые); - с помощью особых структур (клубни, луковицы, корневища, клубнелуковицы, пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях), специально предназначенных для вегетативного размножения. Вегетативное размножение
Искусственное вегетативное размножение осуществляется при участии человека. В практике сельского хозяйства искусственное вегетативное размножение обладает рядом преимуществ над семенным: обеспечивает получение потомков, повторяющих признаки родительского организма; ускоряет получение большого количества продуктивных потомков. Вегетативное размножение
Орган растения Способ размножения Надземные побеги1. Черенками 2. Усами (столонами) 3. Ползучими побегами 4. Делением куста 5. Отводками 6. Прививки (сближением, черенком - в расщеп, под кору, копулировка,окулировка) Подземные побеги1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами Корень1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями Лист1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками Культура тканей1. Использование каллуса 2. Выращивание растений из клеток Способы вегетативного размножения.
Размножение надземными побегами – черенками, усами, ползучими побегами, делением кустов, отводками, прививкой. 1. Черенками (смородина, традесканция) – разделение особи на несколько частей, каждая из которых регенерирует в новую особь. На поверхности почвы у черенка смородины оставляют две почки, сажают черенок под углом, чтобы было достаточно воздуха и минеральных солей. Черенки традесканции можно поместить в воду до появления корней, можно сразу посадить в почву и закрыть банкой для сохранения воды в почве. Вегетативное размножение
6. Размножение прививкой. Черенок или почка с прилегающим к ней участком коры и древесины (глазок), привитые на другое растение, называют привоем. Подвой растение, к которому осуществлена прививка. Прививка позволяет использовать корневую систему подвоя для сохранения или размножения определенного сорта. Два основных типа прививок: Вегетативное размножение
Прививка под кору. Привой также тоньше подвоя. На подвое делают горизонтальный срез под стеблевым узлом, кору надрезают в вертикальном направлении и осторожно отворачивают ее края. На привое делают срез в виде полуконуса, вставляют его под кору, зажимают отворотами коры и обвязывают. Копулировка. Применяется в том случае, если привой и подвой имеют одинаковую толщину. На привое и подвое делают косые срезы и совмещают их, обеспечив плотность соединения. Вегетативное размножение
Размножение корневищем. К корневищным растениям относятся пырей, купена, кислица, хвощ полевой и другие дикорастущие растения. У многих корневища ветвятся, и при отмирании старых частей происходит обособление новых растений. Размножение подземными побегами – корневищем, клубнем, луковицей, клубнелуковицей. Вегетативное размножение
Клубень. Из сельскохозяйственных растений, размножающихся клубнями, наиболее известны картофель и топинамбур. Их можно размножать, высаживая целые клубни. Но при посадке целого клубня верхушечная почка тормозит развитие остальных. Поэтому клубни рекомендуется резать на части, так как это нарушает доминирование верхушечной почки. Размножение подземными побегами – корневищем, клубнем, луковицей, клубнелуковицей. Вегетативное размножение
Луковица. В сельскохозяйственной практике луковицами размножают лук, чеснок, декоративные растения: тюльпаны, нарциссы, гиацинты и другие. Вегетативное размножение луковичных растений осуществляют разросшимися взрослыми луковицами, детками, отдельными чешуями. Клубнелуковица. К клубнелуковичным растениям относятся гладиолус, крокус, водяной орех. Может образоваться одна или несколько клубнелуковичек. Размножение подземными побегами – корневищем, клубнем, луковицей, клубнелуковицей. Вегетативное размножение
Размножение листьями. Листовой черенок представляет собой листовую пластинку с черешком или часть листовой пластинки. Листовыми черенками размножаются бегонии, узумбарская фиалка (сенполия). Листовые черенки могут воспроизводить придаточные корни и почки. Листовыми детками. На листьях бриофиллума в углах зубчиков листовой пластинки образуются придаточные почки, развивающиеся в новые растения с придаточными корнями. Опадая, они закрепляются в почве. Вегетативное размножение
Размножение корнями. Корневые отпрыски побеги, возникающие из придаточных почек на корнях. Корневыми отпрысками размножается растения, легко образующие на корнях придаточные почки: вишня, слива, малина, сирень, осина. Корневые отпрыски обычно выкапывают и пересаживают в период покоя растения. Корневой черенок представляет собой часть корня. Ими размножаются виды, на корнях которых легко развиваются придаточные почки: хрен, малина, вишня, розы. Корневые клубни. Представляют собой утолщения боковых корней. Корневыми клубнями размножаются батат, в декоративном садоводстве георгин. При размножении георгинов необходимо брать корневые клубни с основанием стебля, несущим почки, так как корнеклубни почек не образуют. Вегетативное размножение
Размножение культурой ткани. Культура ткани представляет собой рост тканей или органов на искусственных средах. Метод культуры тканей позволяет получать клоны некоторых высших растений. Клонирование получение совокупности особей из одной материнской вегетативным путем. Клонирование используется для размножения ценных сортов растений и для оздоровления посадочного материала. Вегетативное размножение
Орган растения Особенности размножения Надземные побеги1. Черенками 2. Усами (столонами) 3. Ползучими побегами 4. Делением куста 5. Отводками 6. Прививки (сближением, черенком - в расщеп, под кору, копулировка,окулировка) Подземные побеги1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами Корень1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями Лист1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками Культура тканей1. Использование каллуса 2. Выращивание растений из клеток Повторение
Задачи : углубить и конкретизировать понятия о способах вегетативного размножения; учить практическим умениям размножать растения и ухаживать за ними; воспитывать любовь к труду и бережное отношение к растениям.
Оборудование : комнатные растения пеларгония (6-8 шт.), фуксия (3-5 шт.), бриофиллум (3 шт.), бегония-рекс (2-3 шт.), традесканция (5-6 шт.), кливия (1 шт.), аспарагус (1 шт.); ящики с почвой (10-12 шт.); скальпели; линейки; посадочные палочки; лейки.
Методические рекомендации . Занятие лучше проводить в школьной теплице или оранжерее. Если их нет, то урок проводят в биологическом кабинете, готовят чистый прокаленный песок, перегнойную почву, скальпели, посадочные ящики, палочки, растения. Перед уроком следует соединить по два стола, покрыть их пленкой или бумагой, расставить необходимое оборудование для работы по звеньям. Проводится беседа о способах вегетативного размножения. Затем учитель определяет задачи по участию школьников в озеленении школы, по размножению комнатных растений и уходу за ними. Перед выполнением практической работы учитель показывает, как черенкуют пеларгонию: на черенке должно быть 2-3 почки, срез черенка делают косо (под углом). Учитель проделывает все операции: размечает линейкой поверхность в ящике на квадраты 10×10 см или 6×6 см. Делает посадочной палочкой ямку глубиной 2-3 см и сажает черенок под углом 45°, уплотняет почву и поливает из маленькой лейки. Так же последовательно проделывает все операции по размножению листом, при этом обращает внимание учащихся на то, что надрезы делают в месте соединения центральной и боковой жилок. На листе может быть до десяти надрезов. Для ознакомления с размножением корневыми отпрысками учитель демонстрирует кливию, луковичные растения (тюльпаны, нарциссы, амариллисы, кринумы). При выполнении практической работы каждое звено получает задание:
