Определение процессов роста и развития и их взаимосвязь

Дата 7.04

Дисциплина: ОП.01 Ботаника и физиология растений

Тема: Рост растений. Оптимальные графики роста важнейших сельскохозяйственных растений. Использование графиков роста при корректировке технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Корреляция, полярность, регенерация, их использование в сельскохозяйственной практике. Влияние внутренних и внешних факторов на рост растений.

Понятие о физиологически активных веществах, их роль в жизни растений. Тропизмы. Развитие растений. Онтогенез и его периодизация. Фотопериодизм и яровизация, их значение.

Теоретические основы.

Определение процессов роста и развития и их взаимосвязь

 Рост – необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа и всего организма, связанное с новообразованием элементов и структур. Понятие «рост» отражает количественные изменения, сопровождающие развитие организма или его частей.

Развитие – это качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей (органов, тканей и клеток) в процессе онтогенеза. Если этот процесс рассматривать как установление формы, то он называется морфогенезом. Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами получило название дифференцировки. Процессы роста и развития растения неразрывно связаны между собой: рост является частью индивидуального развития. Однако в одном и том же организме процессы роста и развития могут сочетаться различным образом. Растение может находиться в состоянии активного роста, но вместе с тем медленно развиваться или, наоборот, оно может быстро развиваться при замедленном росте. Например, у однолетних растений с момента их зацветания наблюдается частичная и даже полная приостановка процессов роста побега. У многолетних растений рост вегетативных органов (побеги, листья) зачастую является одной из причин задержки цветения. Показателем темпов развития, как правило, служит переход растений к репродукции. Активность ростовых процессов оценивают по скорости увеличения массы, объема, размеров растения. Однако было бы ошибочно полагать, что развитие и рост являются процессами несовместимыми или антагонистичными. Достаточно указать, что физиологические изменения, влекущие за собой образование генеративных органов, могут осуществляться только у растений, находящихся в состоянии роста. С другой стороны, рост вегетативных метамерных органов в одних и тех же внешних условиях протекает различно на разных этапах развития отдельного растительного организма. Таким образом, процессы роста и развития растения друг с другом тесно взаимосвязаны, друг друга обуславливают, друг от друга зависят. Эти процессы иногда настолько тесно связаны между собой, что их достаточно сложно 2 разграничить. Особенно ярко это проявляется на ранних этапах онтогенеза. Рост и развитие интегрируют все физиологические функции и взаимодействие растительного организма с внешней средой.

Способность к росту – это одна из главных особенностей всех живых организмов. Можно выделить несколько характерных черт, которые в своей совокупности характеризуют рост как общебиологический процесс.

1. Рост любого организма описывается S-образной кривой. Элементы Sобразной или большой кривой роста были описаны еще в XIX в. Ю. Саксом (1872). Такая кривая получается, если по оси абсцисс откладывать время, а по оси ординат – параметр роста (длина, площадь, масса). Она включает следующие фазы: латентную, логарифмическую, замедления роста, стационарную и деградации (рис. 1.1).

                                                                           ВРЕМЯ

 Рис. 1.1. S-образная кривая роста Фазы роста: 1– латентная; 2 – логарифмическая; 3 – замедления; 4 – стационарная, 5 – деградации.

 2. Ритмичность роста. Ритмичный характер роста органов обеспечивает равномерное распределение питательных и регуляторных веществ между ними. Благодаря эндогенным ритмам живые организмы приспосабливаются к конкретным условиям местообитания.

 3. Полярность – неравноценность противоположных полюсов клетки, органа, целого организма; специфическая ориентация структур организма или активности ростовых процессов в пространстве. Наиболее характерной особенностью строения растительного организма является осевая или аксиальная полярность, т. е. наличие хорошо развитой продольной оси, несущей латеральные органы – боковые ветви и корни, листья и цветы.

4. Процесс роста сопровождается дифференциацией клеток и тканей. В основе дифференциации лежит полярность, т. е. возникновение градиента распределения или действия какого-либо фактора.

5. Коррелятивный характер роста. Корреляция – это зависимость расположения и функционирования одних органов, тканей и частей растения, их взаимное влияние. Гармоничное развитие любого живого организма, в том числе и растений, – это результат коррелятивных взаимодействий. Перечисленные свойства могут характеризовать рост любого организма – растения, животного, микроорганизма. Вместе с тем растущее зеленое растение имеет целый ряд признаков, определяющих особенности только его жизнедеятельности.