Livscyklus (ontogenese) af en plante. I ontogenese skelnes der mellem fire udviklingsstadier: embryonale, videregivelse af moderplanten fra dannelsen af ​​zygoten til frøets modning og fra initiering til modning af organerne for vegetativ reproduktion; juvenil (ungdom) - fra spiring af et frø eller en vegetativ knopp indtil begyndelsen af ​​evnen til at danne reproduktive organer; modenhedsstadie (reproduktiv) - dannelsen af ​​​​rudimenter af reproduktive organer, dannelse af blomster og kønsceller, blomstring, dannelse af frø og organer af vegetativ reproduktion; alderdomsstadie - perioden fra ophør af frugtning til død.

Passagen af ​​ontogenese er forbundet med kvalitative aldersrelaterede ændringer i metaboliske processer, på grundlag af hvilke overgangen til dannelsen af ​​reproduktive organer og morfologiske strukturer sker.

I praksis med grøntsagsdyrkning bruges udtrykket "udviklingsfase" oftere til at betegne planters alderstilstand, hvilket angiver en vis morfologisk manifestation af plantens alderstilstand. Oftest bruges fænologiske faser til dette (frøspiring, fremkomst af frøplanter, forgrening, knopskydning, frugtdannelse osv.), dannelse af organer i det apikale meristem (stadier af organogenese).

Flertal grøntsagsafgrøder, som danner fødeorganer fra vegetative formationer (kål, kålrabi, rosenkål, salatafgrøder), afslutter deres ophold på grøntsagsplantagen med ungdomsperioden, uden at gå videre til dannelsen af ​​generative organer før høst.

Høst er forbundet med vækst - stigning plantens størrelse, dens organer, en stigning i antallet og størrelsen af ​​celler og dannelsen af ​​nye strukturer.

Spiringsperioden er en vigtig fase i planternes liv - overgangen til selvstændig ernæring. Det omfatter flere faser: vandabsorption og hævelse (ender med frøhakning); dannelse (vækst) af primære rødder; spire udvikling; dannelsen af ​​frøplanten og dens overgang til selvstændig ernæring.

I perioden med vandoptagelse og hævelse af frøet, og i nogle afgrøder og i begyndelsen af ​​væksten af ​​primære rødder, kan frøene tørre ud og vende tilbage til en hviletilstand, som bruges i nogle metoder forberedelse før såning frø På senere stadier af spiring fører tab af fugt til frøplantens død.

Spiringshastigheden og den første vækst af frøplanten afhænger i høj grad af frøenes størrelse. Relativt storfrøede afgrøder og store frø fra én bunke giver ikke kun hurtigere fremspiring, hvilket er forbundet med relativt høj vækstkraft, men også stærkere begyndelsesvækst. Lianer (græskar- og bælgplantefamilier) med store frø har den stærkeste begyndelsesvækst. En måned efter fremkomsten bruger en agurk op til 17% af det areal, der er tildelt den, og gulerødder, ifølge V.I. Edelshtein, bruger omkring 1%. Den svage indledende vækst af afgrøder fra Selleri- og Løg-familierne tillader ikke kun tilstrækkelig tidlig brug af solstråling, men øger også betydeligt omkostningerne ved at beskytte afgrøder mod ukrudt.

Årlige og flerårige frugt- og grøntsagsafgrøder (tomat, peber, aubergine, agurk, meloner, chayote osv.) er hovedsageligt repræsenteret af remonterende planter, hvis karakteristiske træk er udvidet frugtsætning. Disse er multi-høst afgrøder. En plante kan samtidig have modne frugter, unge æggestokke, uudviklede blomster og dem i frugtfasen.

Afgrøder og sorter kan variere betydeligt i graden af ​​remontering, som bestemmer rytmen af ​​vækst og høst.

Fra det øjeblik, frøet hakker, overgår dannelsen af ​​rødder stænglens vækst. Komplekse metaboliske processer er forbundet med rodsystemet. Den absorberende overflade af roden overstiger væsentligt bladenes fordampende overflade. Disse forskelle varierer mellem afgrøder og sorter og afhænger af planternes alder og vækstbetingelser. Det stærkeste fremskridt i udviklingen af ​​rodsystemet er karakteristisk for flerårige afgrøder, og blandt senere sorter, med undtagelse af løgafgrøder, såvel som stauder, men vokser på bjergplateauer, hvor laget af frugtbar jord er lille.

Den primære rod af embryonet dannes i hovedroden, hvilket giver anledning til et stærkt forgrenet rodsystem. I mange kulturer rodsystem danner rødder af anden, tredje og efterfølgende orden.

For eksempel under forholdene i Mellem-Ural Hvidkål sort Slava i fasen af ​​teknisk modenhed havde en samlet rodlængde på 9185 m, og deres antal nåede 927.000, for tomat - henholdsvis 1893 og 116.000 for løg - 240 m og 4600. I kål og tomat nåede rodforgrening den femte rækkefølge, i løg - tredje. I de fleste grøntsagsafgrøder dør hovedroden relativt tidligt, og rodsystemet bliver fibrøst. Dette lettes af transplantationsafgrøden (frøplante) samt ved at begrænse mængden af ​​jordnæring. I mange afgrøder (Solanaceae-, græskar-, kålfamilier osv.) spiller utilsigtede rødder, dannet af underkimbladene eller andre dele af stænglen efter bakning og plukning, en væsentlig rolle. Rodsystemet af vegetativt formerede knold- og løgafgrøder (kartofler, søde kartofler, jordskokke, løg, flerlagsløg osv.) er udelukkende repræsenteret af utilsigtede rødder. På frøformering Løg, hovedparten af ​​rødderne i begyndelsen af ​​dannelsen af ​​pæren er repræsenteret af utilsigtede.

Vækstrødder skelnes, ved hjælp af hvilke den progressive vækst af rodsystemet forekommer, herunder dets aktive del - rodhår. Den absorberende overflade af rødderne overstiger markant overfladen af ​​den assimilerende del af planten. Dette er især udtalt i vinstokke. Således nåede røddernes arbejdsflade i en agurk en måned efter plantning af frøplanterne 20...25 m2, hvilket oversteg bladenes overflade med mere end 150 gange. Denne egenskab skyldes tilsyneladende, at vinstokke ikke tåler skader på rodsystemet i frøplantekultur, hvilket kun er muligt, hvis der anvendes pottede frøplanter, hvilket eliminerer skader på rødderne. Arten af ​​dannelsen af ​​rodsystemet afhænger ikke kun af planternes genetiske egenskaber, men også af dyrkningsmetoden og andre vækstbetingelser. Skader på spidsen af ​​hovedroden i en frøplantekultur fører til dannelsen af ​​et fibrøst rodsystem. Stor tæthed jord (1,4... 1,5 g/cm3) bremser rodsystemets vækst, og i nogle afgrøder stopper det. Planter varierer meget i, hvordan deres rodsystemer reagerer på jordkomprimering. Afgrøder med relativt langsomme væksthastigheder, såsom gulerødder, tåler komprimering bedst. Hos agurk er rodsystemets høje væksthastighed tæt forbundet med behovet for tilstrækkelig beluftning - mangel på ilt i jorden forårsager hurtig død af rødderne.

Rodsystemet har en opdelt struktur. Hovedparten af ​​rødderne er i de fleste tilfælde placeret i agerhorisonten, men dyb indtrængning af rødderne i jorden er også mulig (fig. 3). For broccoli, hvidkål, blomkål og kinakål, kålrabi, løg, løg og porrer, persille, radiser, salat, selleri, hvidløg og spinat er rodgennemtrængningsdybden 40...70 cm; til aubergine, rutabaga, ærter, sennep, zucchini, gulerødder, agurk, peber, majroer, rødbeder, dild, cikorie - 70...120; til vandmelon, artiskok, melon, kartofler, pastinak, havregryn, rabarber, asparges, tomat, græskar og peberrod - mere end 120 cm.

Den aktive rodoverflade når normalt sin maksimale størrelse i begyndelsen af ​​frugtdannelsen og i kål - i begyndelsen af ​​teknisk modenhed, hvorefter den i de fleste afgrøder, især agurk, gradvist aftager som følge af døden af ​​rodhår. Under ontogenese ændres forholdet mellem absorberende og ledende rødder også.

Rodhår er kortvarige og dør meget hurtigt. Efterhånden som planter vokser, flytter den aktive del af rodsystemet til rødder af højere orden. Rodsystemets produktivitet afhænger af de forhold, hvor rødderne er placeret, og tilførslen af ​​fotosyntetiske produkter til deres overjordiske system. Biomassen af ​​rødder i forhold til det overjordiske system er lille.

I enårige grøntsagsafgrøder dør rødderne af i løbet af sæsonen. Ofte bevirker slutningen af ​​rodvækst, at planten begynder at ældes. De fleste flerårige grøntsagsafgrøder udviser sæsonbestemte rytmer i udviklingen af ​​rodsystemet. I midten og sensommeren dør rødderne helt eller delvist. I løg, hvidløg, kartofler og andre afgrøder dør rodsystemet helt ud. Hos rabarber, syre og artiskok dør hovedsageligt den aktive del af rødderne ud, mens hovedroden og en del af dens grene forbliver. Med begyndelsen af ​​efterårsregnen begynder nye rødder at vokse fra bunden af ​​løgene og hovedrødderne. Dette sker forskelligt i forskellige kulturer. Hvidløg vokser rødder, og snart vågner en knop og producerer blade. Løg vokser kun rødder, da løget er i dvale.

Andre stauder (løg, estragon, sorrel) vokser nye rødder og blade. Efterårsrodudvikling er hovedbetingelsen for vellykket overvintring og hurtig vækst i foråret, hvilket sikrer tidlig produktion.

Mens kartoffelknolden er i dvale, kan dannelsen af ​​rødder ikke forårsages, da denne proces er forudgået af spiring af knolden.

Efterårsrodgenvækst observeres også i toårige vegetabilske planter, hvis de bliver i marken, hvilket er det, der sker ved frøproduktion med ikke-transplanterede afgrøder eller efterårsplantning af dronningeceller.

Væksten af ​​roden og overjordiske systemer reguleres af fytohormoner, hvoraf nogle (gibberelliner, cytokininer) syntetiseres i roden, og nogle (indoleddikesyre og abscisinsyre) i blade og skudspidser. Efter væksten af ​​den embryonale rod begynder forlængelsen af ​​skuddet hypocotyl. Efter at den når jordens overflade, undertrykkes væksten under påvirkning af lys. Epikotylen begynder at vokse. Hvis der ikke er noget lys, fortsætter hypokotylen med at vokse,

hvilket fører til svækkelse af frøplanterne. At blive stærk sunde planter Det er vigtigt at forhindre, at hypokotylen trækkes ud. Ved dyrkning af frøplanter er det nødvendigt at sikre tilstrækkelig belysning, lav temperatur og relativ luftfugtighed i fremkomstperioden.

Ydre forhold i denne afgørende overgangsperiode til uafhængig ernæring bestemmer i høj grad planters efterfølgende vækst, udvikling og produktivitet.

Yderligere vækst af skud er forbundet med processerne til differentiering af apikale og laterale meristemer, morfogenese, det vil sige dannelsen af ​​organer for vækst og udvikling af celler og væv (cytogenese). vegetative og generative organer (organogenese). Morfogenesen er genetisk programmeret og ændrer sig afhængigt af ydre forhold, der påvirker fænotypiske egenskaber - vækst, udvikling og produktivitet.

Væksten af ​​vegetabilske planter er forbundet med forgrening, som i afgrøder tilhørende forskellige livsformer kan være monopodie, når den apikale knop forbliver en vækstknop under ontogenese (Pumpkinaceae), sympodial, når 1. ordens akse ender i en terminal blomst eller blomsterstand (Solanaceae), og blandet , der kombinerer begge typer forgrening.

Forgrening er et meget vigtigt træk forbundet med hastigheden af ​​afgrødedannelse, dens kvalitet og planteproduktivitet, muligheden for mekanisering og arbejdsomkostningerne ved klemning og klemning.

Afgrøder og sorter adskiller sig i arten af ​​forgrening. Det afhænger også af forholdene ydre miljø. Under optimale forhold er forgrening meget mere udtalt. Kålplanter, rodfrugter, løg og hvidløg forgrener sig ikke i det første leveår, når de dyrkes fra luftløg. Ærter og bønner forgrener sig svagt. Varianter af tomat-, peber-, agurk- og melonafgrøder adskiller sig betydeligt i styrken af ​​forgrening (antal grene og ordrer).

Det reproduktive stadium af ontogenese begynder med dannelsen af ​​primordiale rudimenter af generative organer. I de fleste kulturer stimulerer det den aktive vækst af aksiale organer og assimileringsapparatet. Aktiv vækst fortsætter i den indledende periode med frugtdannelse, gradvist falmer med stigende frugtbelastning. I agurk, ærter og mange andre afgrøder stopper væksten i perioden med massefrugtdannelse og frødannelse. Høj belastning frugter fremskynder aldring af planter og kan forårsage for tidlig død. I ærter og agurker gør samling af umodne æggestokke det muligt at forlænge vækstsæsonen betydeligt.

Afgrøder og sorter af vegetabilske planter er kendetegnet ved sæsonbestemte og daglige rytmer af vækst og udvikling, bestemt genetisk (endogene) og miljømæssige forhold (eksogene).

Flerårige, toårige og vinterafgrøder, der stammer fra

zoner med tempererede og subtropiske klimaer, er hovedsageligt repræsenteret af roset- og semi-rosetplanter. I det første leveår danner de en meget kort fortykket stængel og en slebet roset af blade.

I foråret andet år dannes der hurtigt en blomstrende stængel, bladagtig i halvrosetlivsformer (syre, rabarber, peberrod, kål, gulerødder osv.) og uden blade i rosetlivsformer (løg). I slutningen af ​​sommeren, når frøene modnes, dør denne stilk. I biennaler (monokarpiske planter) dør hele planten. I stauder (polykarpiske planter) dør en del af stænglerne, delvist eller helt (løg, hvidløg) blade og rødder. Planter går ind i en tilstand af fysiologisk og derefter tvunget dvale.

Tilstedeværelsen af ​​en stikkontakt, som bestemmer små størrelser stængel, giver vinterafgrøder og flerårige afgrøder overvintring af planter. Udseendet af en blomstrende stilk, der angiver overgangen til generativ udvikling, er kun mulig under betingelse af vernalisering - udsættelse af planten for lave temperaturer i en vis periode. positive temperaturer. Flerårige planter skal producere en stængel hvert år. Desuden bidrager lave temperaturer (i rabarber) til afslutningen af ​​den hvilende periode og stimulerer genvæksten af ​​blade, som bruges til at presse i beskyttet jord.

I kål og blomkål dannes rosetter forskelligt. I begyndelsen af ​​frøplantnings- og efterkimplantningsperioderne vokser disse afgrøders planter som uden rosetter, og først efter dannelsen af ​​10...15 blade begynder dannelsen af ​​en overjordisk roset. Stilken er længere end rodfrugternes og er mere sårbar over for frostgrader. I det første leveår, når de dyrkes fra frø, forgrener roset- og semi-rosetafgrøder sig ikke. Forgrening observeres kun i det andet år i toårige afgrøder og fra det andet år i flerårige afgrøder.

Efter overvintring er flerårige og toårige afgrøder karakteriseret ved meget stærk (eksplosiv) vækst, hvilket sikrer dannelsen af ​​en roset af blade og stængler på kort tid. Planter forgrener sig kraftigt. Frugtskud dannes af aktive knopper, og vegetative skud dannes af sovende knopper, der ikke har gennemgået vernalisering.

Flerårige planter danner assimileringsapparatet hurtigere i det andet og efterfølgende år, hvilket giver mere tidlig høst end når de dyrkes fra frø i det første år.

Det særlige ved toårige grøntsagsafgrøder såvel som løg er lang varighed ungdomsperiode (60...70%) sammenlignet med reproduktionsperioden (30...40%). De vigtigste fotosyntetiske organer i reproduktionsperioden i kål, radise og majroer er stængler og bælg af frøplanter og i løg - frugtens skud og integument.

I enårige afgrøder er reproduktionsperioden dobbelt så lang som ungperioden.

Lianer er klatrende, krybende, klatreplanter, der ikke er i stand til at opretholde en lodret position, så de bruger andre planter som støtte. Klatrende og klatrende (slyngebærende) vinstokke er kendetegnet ved stærk initial vækst og en betydelig størrelse af den voksende skudzone, som bestemmer meget høje vækstrater i fremtiden. Unge planter af klatrende vinstokke (bønner) har ikke den cirkulære nutation til at sno sig rundt om en støtte; hun dukker op senere. Deres ejendommelighed er den langsomme vækst af etablerede blade på den voksende skudzone.

Slyngebærende klatrende vinstokke (grøntsager fra græskarfamilien og ærter), på grund af tilstedeværelsen af ​​ranker med høj følsomhed over for kontakt med støtte (thigmomorfogenese), har evnen til hurtigt og grundigt at knytte sig til det. Blandt de rankebærende vinstokke i Cucurbitaceae-familien er en særlig plads optaget af en gruppe krybende vinstokke, som omfatter meloner (vandmelon, melon og græskar) og europæiske agurkesorter. De er kendetegnet ved en plagiotropisk (krybende) position af stænglen, relativt hurtig lejring af stænglerne efter fremkomst, stærk forgrening forbundet med den hurtigst mulige fangst af territoriet og dominans på det. Under forhold med tilstrækkelig fugt udvikler nogle af disse vinstokke (for eksempel græskar) utilsigtede rødder ved knuderne, hvilket giver yderligere fastgørelse af stilken til jorden.

Væksten af ​​en plante, dens individuelle organer og dannelsen af ​​en afgrøde afhænger i høj grad af fordelingen mellem individuelle dele af fotosynteseprodukter, som er forbundet med aktiviteten med at tiltrække (mobilisere, tiltrække) centre. Aktivitetsretningen for disse centre for hormonregulering ændres under ontogenesen. Sammen med genetisk konditionering er det i høj grad bestemt af miljøforhold. Tiltrækningscentre er normalt de voksende dele af planter: vækstpunkter og blade, rødder, generative (dannende frugter og frø) samt opbevaringsorganer (rodafgrøder, løg og knolde). Der er ofte konkurrence mellem disse organer i forbruget af fotosyntetiske produkter.

Intensiteten af ​​fotosyntesen, hastigheden og vækstraten for individuelle planteorganer og i sidste ende udbyttet, dets kvalitet og tidspunktet for modtagelse afhænger af aktiviteten til at tiltrække centre.

En særlig stærk tiltrækningsevne af generative organer adskiller sorter af frugt- og grøntsagsafgrøder (ærter, bønner, tomat, agurk, peber osv.) beregnet til samtidig maskinhøst. I de fleste af disse sorter sker frugtdannelse og høstmodning på kort tid. De er også kendetegnet ved et relativt tidligt ophør af vækst.

Mange agrotekniske teknikker er baseret på at regulere placeringen af ​​tiltrækkende centre og deres aktivitet (dyrkningsperiode, kimplantevækststyring, plantedannelse, temperaturregimer, kunstvanding, gødning, brug af vækstregulerende stoffer). At skabe forhold under opbevaring af løgsæt, der udelukker muligheden for vernalisering, vil gøre løget til attraktionens centrum, hvilket giver dig mulighed for at få en god høst. Ved opbevaring af moderløg og moderplanter af toårige afgrøder er det tværtimod vigtigt at skabe betingelser for deres vernalisering.

Udbyttetab og et fald i produktkvalitet observeres, når rodfrugter, kål, salat, spinat og andre afgrøder blomstrer. Attraktionscentret i disse tilfælde bevæger sig fra lagringsvegetative organer til generative. Radiserødder bliver slaskede (uldne), salatblade bliver grove og smagløse, og løgvæksten stopper.

Topografien og aktiviteten af ​​at tiltrække centre, deres balance med den fotosyntetiske aktivitet af assimileringsapparatet bestemmer den økonomiske effektivitet af fotosyntese, høsttid og kvantitative og kvalitative indikatorer for høsten. For eksempel fører et stort antal frugter pr. bladarealenhed i nogle sorter af tomat og melon til et fald i indholdet af tørre stoffer i frugterne og tab af smag.

Vækstpunkter og unge blade forbruger alle fotosyntesens produkter, såvel som en betydelig del af mineralforbindelserne fra voksne og aldrende blade. Gamle blade afgiver desuden nogle af de tidligere akkumulerede plastikstoffer til de unge.

Den fænomenale tiltrækningsevne hos befrugtede embryoner kommer til udtryk i nogle afgrøder i frugter adskilt fra moderplanten. Stængler med blomstrende blomster af kartofler, løg, skåret efter bestøvning eller endda bestøvet efter skæring, placeret i vand, danner frø fra en del af æggene. Al denne tid er blomsterstilke og frugter assimileret. Ugegamle grønne agurker, umodne frugter af grønfrugtede sorter af zucchini og græskar indsamlet fra planter under gunstige forhold med belysning, varme og relativ luftfugtighed i en til to måneder før frøene modnes, tørrer ikke ud og optager kuldioxid (CO) 2). Nogle af æggene danner afhængig af æggestokkens størrelse og alder fuldgyldige levedygtige frø, som ofte er meget mindre end frøene, der dannes i moderplantens frugter. Frugter, der ikke har klorofyl (hvid), har ikke denne evne.

“ –  – GENERELLE REGLER FOR PLANTEVÆKST OG UDVIKLING Definition af begreberne plantevækst og -udvikling. Sammenhæng mellem vækstprocesser...”

BELARUSISK STATSuniversitet

BIOLOGISK INSTITUT

Institut for Plantefysiologi og Biokemi

T. I. Ditchenko

FYSIOLOGI

VÆKST OG UDVIKLING

PLANTER

til laboratorietimer,

opgaver til selvstændigt arbejde

og kontrol med elevernes viden

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57я73 D49 Anbefalet af Akademisk Råd ved Det Biologiske Fakultet 16. juni 2009, protokol nr. 10 Bedømmer: Førende forsker ved Institut for Biokemi og Plantebioteknologi i National Botanical Garden Academy of Sciences of Belarus, Candidate of Biological Sciences E. V. Spiridovich of Biological Sciences, førende forsker ved Institut for Biokemi og Plantebioteknologi i Central Botanical Garden af ​​National Academy of Sciences of Belarus;

Belarusian State University.

Ditchenko, T.I.

D49 Fysiologi af plantevækst og udvikling: metode. anbefalinger til laboratorieklasser, opgaver til selvstændigt arbejde og kontrol af elevernes viden / T. I. Ditchenko. – Minsk: BSU, 2009. – 35 s.

Manualen indeholder en række laboratoriearbejder, der undersøger de fysiologiske effekter af enkelte klasser af fytohormoner, samt opgaver til selvstændigt arbejde og monitorering af elevernes viden. Formålet med manualen er at konsolidere den viden, de studerende har erhvervet i forelæsningsforløbet, og at intensivere de studerendes selvstændige arbejde.

Manualen henvender sig til studerende fra Det Biologiske Fakultet, speciale 1-31 01 01 – ”Biologi”, speciale 1-31 01 01-02 03 – ”Plantefysiologi”.

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57ya73 © Ditchenko T.I. 2009 © BSU, 2009 © BSU, 200

FRA FORFATTEREN

De præsenterede metodologiske anbefalinger til laboratorieklasser samt opgaver til overvågning af elevernes selvstændige arbejde er en del af det pædagogiske og metodiske kompleks for specialkurset "Physiology of Plant Growth and Development". Laboratorieøvelser og opgaver til selvstændigt arbejde er bestemt af programmet for dette kursus og dækker dets hovedafsnit.

Formålet med denne manual er at danne elevernes ideer om manifestationen af ​​de fysiologiske virkninger af visse klasser af fytohormoner (auxiner, cytokininer, gibberelliner, brassinosteroider) og syntetiske vækstregulatorer (hæmmere). Manualen indeholder testopgaver, der dækker alle afsnit af specialforløbet, som kan bruges af eleverne til selv at teste deres erhvervede viden.

–  –  –

GENERELLE VÆKSTMØNSTER

OG PLANTEUDVIKLING

Definition af begreberne plantevækst og udvikling. Forholdet mellem vækst- og udviklingsprocesser. Generelle træk ved væksten af ​​levende organismer. Funktioner af plantevækst og udvikling. Vækstlovene. Vækstparametre. Vækstanalysemetoder. Plantevækstkurver. Periodisering af planteontogenese.

STRUKTURELLE OG FUNKTIONELLE GRUNDLÆGGENDE

PLANTEVÆKST

Morfo-anatomiske aspekter af vækst. Vækstzoner, deres lokalisering, funktioner ved funktion. Meristems. Klassificering af merister efter lokalisering, oprindelse, funktionel aktivitet.

Generelle karakteristika: struktur og fysiologisk aktivitet af meristematiske væv i forskellige vækstzoner. Typer af plantevækst: apikal, basal, interkalær, radial, tangentiel.

Funktioner af vækst af forskellige planteorganer (rod, stilk, blad).

Cellulært vækstgrundlag. Faser af cellevækst: embryonal, forlængelse, differentiering. Cellecyklus. Funktioner af strukturen og metabolismen af ​​celler i den embryonale vækstfase. Stadier af cellevækst ved forlængelse, virkningsmekanismen af ​​auxin på denne proces. Typer af celledifferentiering. Mekanisme for celledifferentiering. Cellernes aldring.

Fænomener totipotens, dedifferentiering, terminal differentiering.

DRIFTSSTYRINGSSYSTEMER

HELE PLANTEN

Hierarki af reguleringssystemer. Intracellulære reguleringssystemer: regulering af enzymaktivitet, gen, membranregulering.

Intercellulære reguleringssystemer: trofiske, hormonelle og elektrofysiologiske. Organisk niveau af regulering og kontrol.

Dominerende centre og fysiologiske gradienter. Signalopfattelse og transmissionssystemer. Regulerende kredsløb.

FYTOHORMONER SOM FAKTORER, DER REGULERER PLANTEVÆKST OG UDVIKLING

Generelle træk ved virkningen af ​​phytohormoner. Klassificering af fytohormoner.

Auxiner. Historien om opdagelsen af ​​auxiner. Indhold og distribution i planter. Kemisk struktur. Forholdet mellem den kemiske struktur og fysiologiske aktivitet af auxiner. Biosyntese og inaktivering. Auxinoxidase og dets rolle i auxinoxidation. Transport af auxiner. Fysiologiske virkninger af auxiner. Virkemekanisme. Auxin receptorer.

Gibberelliner. Opdagelse af gibberelliner og deres distribution. Kemisk struktur. Afhængighed af fysiologisk aktivitet af strukturen af ​​gibberellinmolekylet. Biosyntese af gibberelliner. Retardanter.

Inaktivering af gibberelliner. Transport gennem anlægget. Virkningsspektrum for gibberelliner.

Cytokininer. Opdagelseshistorie. Indhold af cytokininer i planter. Kemisk struktur. Frie og bundne former for cytokininer. Biosyntese af cytokininer. Cytokinin nedbrydning. Fysiologiske effekter. Cellulære og molekylære virkningsmekanismer af cytokininer.

Cytokinin receptorer.

Abscisinsyre. Opdagelseshistorie. Kemisk struktur. Biosyntese og inaktivering af ABA. Steder for syntese, transport og fysiologisk rolle. Virkningsmekanisme af ABA.

Ethylen. Opdagelseshistorie. Biosyntese, transport og lokalisering af ethylen i planter. Fysiologiske funktioner af ethylen. Ethylen receptorer.

Brassinosteroider. Indhold i planter. Biosyntese, transport.

Fysiologiske virkninger af brassinosteroider.

Salicylsyre og jasminsyre. Struktur, biosyntese og fysiologisk rolle i planter. Overfølsomhedsreaktion.

Andre plantehormonale stoffer: oligosacchariner, korte peptider, phenolforbindelser.

Interaktion mellem fytohormoner. Metabolisk og funktionel relation.

Anvendelse af vækstregulatorer i afgrødeproduktion. Kemisk regulering af vækst og udvikling af landbrugsafgrøder ved hjælp af auxin og dets syntetiske analoger, gibberelliner, cytokininer, ethylen.

ANLÆGSUDVIKLING

Embryogenese af en planteorganisme. Dannelse af embryonet. Frø dvale. Typer af fred. Metoder til at afbryde hvile.

Ungdomsstadiet af planteudvikling. Frøspiring. Årsager til Ungdom.

Stadium af modenhed og reproduktion. Start af blomstring hos planter. Blomstringsinduktionsfaktorer. Blomstring er en proces i flere faser. Arten af ​​blomsterstimulus. Fremkaldelse af blomstring. Hypoteser om florigens bikomponent karakter, om flerkomponentkontrol af blomstring.

Dannelse og udvikling af blomsterorganer. Dannelse af frø og frugter.

Mekanismer for morfogenese. Fotomorfogenese. Modtagelse og fysiologisk rolle af rødt lys. Modtagelse og fysiologisk rolle af blåt lys.

Senil fase af planteudvikling.

PLANTEBEVÆGELSER

Vækst og turgorbevægelser. Tropismer. Fototropisme, geotropisme, hydrotropisme, kemotropisme, aerotropisme, tigmotropisme. Nastya.

Termonasti, fotonasti. Hormonelle faktorers rolle i plantebevægelser. Taxaer. Intracellulære bevægelser.

YDRE FORHOLDS PÅVIRKNING PÅ VÆKST OG

ANLÆGSUDVIKLING

Plantevæksts afhængighed af temperatur, lys, jord- og luftfugtighed, atmosfærens gassammensætning, mineralske næringsforhold.

Interaktion mellem faktorer.

LITTERATUR

Hoved

1. Yurin, V.M. Fysiologi af plantevækst og udvikling / V.M. Yurin, T.I.

Ditchenko. Mn.: BSU, 2009. 104 s.

2. Polevoy, V.V. Fysiologi af plantevækst og udvikling / V.V. Polevoy, T.S. Salamatova. L.: Forlaget Leningr. Univ., 1991. 240 s.

3. Polevoy, V.V. Fytohormoner / V.V. Mark. L.: Forlaget Leningr. unta, 1982. 246 s.

4. Derfling, K. Plantehormoner. Systemtilgang/ K. Derfling.

M.: Mir, 1985. 304 s.

5. Kefeli, V.I. Plantevækst / V.I. Kefeli. M.: Nauka, 1984. 175 s.

6. Medvedev, S.S. Plantefysiologi / S.S. Medvedev. M.: Højere. skole, 2004. 336 s.

7. Kuznetsov, V.V. Plantefysiologi / V.V. Kuznetsov. M.: Højere. skole, 2005. 736 s.

8. Chub, V.V. Vækst og udvikling af planter // V.V. Forlås. http://herba.msu.ru.

9. Taiz, L. Plantefysiologi / L. Taiz, E. Zeiger. 2. udgave, "Sinauer Associates, Inc., Publishers", Sunderland, 1998. 792 s.

Ekstra

1. Kulaeva, O.N. Sådan reguleres plantelivet // Soros pædagogisk tidsskrift, 1995. Nr. 1. s. 20-28.

2. Kulaeva, O.N., Kuznetsov V.V. Seneste resultater og perspektiver inden for studiet af cytokininer // Plantefysiologi. 2002. T. 49.

3. Polevoy, V.V. Intracellulære og intercellulære reguleringssystemer i planter // Soros Educational Journal, 1997. Nr. 9. P. 6 Polevoy, V.V. Fysiologi af planteorganismens integritet // Plantefysiologi. 2001. T. 48(4). s. 631-643.

5. Plantehormoners biosyntese, signaltransduktionsvirkning / P.J. Davies.

Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic forlag, 2004. 750 s.

6. Srivastava, L.M. Plantevækst og -udvikling: hormoner og miljø / L.M.Srivastava. 2001. 772 s.

–  –  –

Blandt de talrige virkninger, som auxiner forårsager i planter, er den mest undersøgte deres virkning på forlængelsesvækst i coleoptile segmenter eller stængler, som bruges som en følsom biotest for disse hormoner. Denne effekt er især udtalt for planter dyrket i mørke og er mindre udtalt i grønne væv. Disse forskelle forklares dels af lysets samtidige hæmning af celleforlængelse, og dels dannelsen af ​​lysafhængige væksthæmmere, der kan interagere med auxiner.

Under forlængelsen opstår en central vakuole i plantecellen, der optager det meste af dens volumen. Dannelsen af ​​en vakuole er forbundet med en stigning i vandforsyningen, når cellens vandpotentiale falder, mens det osmotiske potentiale holdes på et konstant niveau som følge af hydrolyse af polymerer og ophobning af osmotisk aktive stoffer i cellen.

Samtidig med dannelsen af ​​den centrale vakuole sker der løsning og strækning af cellevæggen. Auxin spiller en ledende rolle i denne proces. Det forårsager aktivering af H+-ATPase lokaliseret i plasmamembranen og forsuring af cellevægsfasen, hvilket fører til aktivering af enzymer såsom sure hydrolaser. I dette tilfælde observeres en nedbrydning af syrelabile bindinger mellem cellulose og pektinstoffer. Cellevæggens elasticitet øges også på grund af en stigning i udskillelsen af ​​cellevægsproteinet extensin, et fald i mængden af ​​calcium i pectater (calciumfrigivelse). Udstrækning af cellevæggen er ledsaget af aktivering af processerne for cellulosesyntese og vesikulær sekretion, der leverer nye polysaccharider til den voksende cellevæg. Således omfatter virkningen af ​​auxin på vækst allerede i de første stadier en mekanisme til genoprettelse af cellevægge, som adskiller det fra "syrevækst", som er væksten af ​​plantesegmenter i en sur buffer.

Udskillelsen af ​​hydrogenioner og hele strækningsprocessen kan stoppes ved hjælp af mannitol (et stærkt osmotisk middel). Som et resultat vil strømmen af ​​vand ind i cellen blive hæmmet. De metaboliske processer, der ledsager udstrækning, vil dog ikke blive hæmmet. Så snart "mannitol"-blokaden er fjernet (det osmotiske middel vaskes af), begynder væksten i et accelereret tempo. Dette fænomen kaldes "reservevækst".

Virkningen af ​​auxin afhænger ligesom andre phytohormoner af koncentrationen. En stigning i auxinkoncentrationen over det optimale niveau fører til en afmatning i væksten.

Formålet med arbejdet er at undersøge effekten af ​​auxiner på væksten af ​​coleoptile segmenter.

Materialer og udstyr: opløsning af indolyleddikesyre (IAA) eller 2,4-dichlorphenoxyeddikesyre (2,4-D) i en koncentration på 1 g/l; destilleret vand; klinger; Petriskåle; millimeterpapir; graduerede cylindre; bægre med et volumen på 50-100 ml; pincet.

Undersøgelsens formål: ætiolerede 3-4 dage gamle hvede (byg, havre, majs) frøplanter Arbejdets fremgang Frøplanter af hvede eller byg af samme størrelse udvælges, dyrket i mørke under termostatiske forhold i 3-4 dage. Adskil coleoptilerne (du behøver kun at tage hele coleoptiler), placer hver af dem på en lineal eller millimeterpapir og klip et segment af, der er 5 mm langt med et blad, 3 mm væk fra toppen. Den øverste del af coleoptilen, hvori de delende celler er placeret, og den nederste del, hvor cellevæksten er næsten fuldstændig, kasseres. Det primære blad fjernes fra coleoptilsegmentet ved hjælp af en dissektionsnål, og segmentet anbringes i en petriskål med vand. Sektioner af coleoptiler holdes i destilleret vand i 15-20 minutter for at befri dem fra endogene auxiner.

Et sæt auxinkoncentrationer fremstilles - IAA eller 2,4-D (100, 50, 10, 5, 1 og 0,5 mg/l). 25 ml af en opløsning af en vis koncentration af auxinerne, der undersøges, hældes i en petriskål, og 3-5 stykker coleoptiler overføres til dem. Styringen er destilleret vand, hvori et vist antal koleoptilsegmenter også er placeret. Petriskåle overføres til en termostat med en temperatur på 24,5 ° C, og tiden noteres. Inkubationsperioden for koleoptile segmenter er mindst 2-2,5 timer. Herefter fjernes stykker af coleoptiler ved hjælp af en pincet, og deres længder måles.

–  –  –

På baggrund af de opnåede resultater konkluderes der om de koncentrationer af IAA og 2,4-D, der er optimale til at stimulere forlængelsen af ​​koleoptiler af korn.

Kontrolspørgsmål

1. Hvad er mekanismen for aktivering af cellevækst ved strækning under påvirkning af auxiner?

2. Hvad er "syrevækst"? Hvordan adskiller det sig fra auxin-induceret vækst ved forlængelse?

3. Ved hvilke koncentrationer stimulerer eksogene auxiner cellevækst ved forlængelse? Hvad er årsagen til hæmningen af ​​vækstprocesser under påvirkning af superoptimale auxinkoncentrationer?

Laboratoriearbejde nr. 2 Hormonel regulering af retningen af ​​morfogenese i tobakscellekultur Der er to hovedtyper af morfogenese i dyrkning af planteceller og væv in vitro: somatisk embryogenese og organogenese. Under somatisk embryogenese dannes bipolære embryolignende strukturer fra dyrkede planteceller, hvori rod- og stængelspidser udvikles. I tilfælde af organogenese er dannelsen af ​​vegetative skud, skud, der udvikler sig som blomsterelementer eller rødder, som i modsætning til embryoider, er monopolære strukturer, mulig. Stængel-, blomster- og rodorganogenese in vitro skelnes.

Det er muligt at inducere morfogenese i plantecelle- og vævskultur ved hjælp af eksterne og interne faktorer: lys, temperatur, individuelle komponenter i næringsmediet og først og fremmest ændringer i forholdet mellem fytohormoner. I 1955 Skoog og Miller foreslog en hypotese om hormonregulering i celle- og vævskultur, som i dag er kendt som Skoog-Miller-reglen: hvis koncentrationerne af auxiner og cytokininer i næringsmediet er relativt lige store, eller koncentrationen af ​​auxiner lidt overstiger koncentrationen af cytokininer, så dannes callus; hvis koncentrationen af ​​auxiner væsentligt overstiger koncentrationen af ​​cytokininer, dannes rødder;

hvis koncentrationen af ​​auxiner er væsentligt mindre end koncentrationen af ​​cytokininer, dannes knopper og skud. I tilfælde af stængelorganogenese transplanteres det resulterende skud på et medium med et højt indhold af auxiner. Hvis morfogenesen følger typen af ​​rodorganogenese, så er det ikke muligt at få skud fra rødderne.

Formålet med arbejdet er at studere indflydelsen af ​​forskellige forhold mellem auxiner og cytokininer i næringsmediet på retningen af ​​morfogenese i tobakscellekultur.

Materialer og udstyr: laminær boks, sterile petriskåle med Murashige og Skoog (MS) medier, der adskiller sig i indholdet af auxiner og cytokininer, saks, skalpel, pincet, spritlampe, 96% og 70% ethanol, sterilt vand, steril vat

Undersøgelsesobjekt: aseptisk dyrkede tobaksplanter.

Arbejdets forløb Arbejdet udføres under aseptiske forhold. For sterilt at fjerne plantemateriale fra en kulturbeholder brændes halsen først i flammen fra en spritlampe. Brug en steril pincet til at fjerne folien og brænde kolbens hals igen i flammen fra en spritlampe. Dernæst steriliseres saks, som bruges til meget forsigtigt at klippe 2-3 blade af en aseptisk dyrket tobaksplante. Bladene overføres til sterile petriskåle, og derefter isoleres eksplantaterne ved hjælp af en steril skalpel. For at forhindre bladene i at tørre ud under isoleringen af ​​eksplantater, anbefales det at tilføje en lille mængde sterilt destilleret vand til petriskålene. Under arbejdet er det nødvendigt at sikre, at hænderne på arbejdende personale ikke passerer over den åbne overflade af dyrkningskarrene for at undgå infektion.

De resulterende eksplantater overføres aseptisk til petriskåle med MS-agarmedier, der adskiller sig i indholdet af auxiner og cytokininer (indolyleddikesyre og 6-benzylaminopurin).

Petriskåle forsegles, mærkes og placeres i en termostat, hvor temperaturen holdes på 24,5 C og inkuberes i 4-5 uger. Efter den angivne tid udføres en analyse af forskellige morfogenetiske reaktioner forårsaget af forskellige forhold mellem hormoner med auxin- og cytokininaktivitet i næringsmediet.

–  –  –

Der drages en konklusion om fytohormoners indflydelse på retningen af ​​morfogenese i tobakscellekultur.

Kontrolspørgsmål

1. Hvad er hovedtyperne af morfogenese i planter in vitro?

2. Hvilken type morfogenese stimuleres af øgede koncentrationer af auxiner i næringsmediet?

3. Hvilke fytohormoner kan bruges til at stimulere dannelsen af ​​utilsigtede skud i eksplantater?

4. Hvilken type morfogenese in vitro tillader ikke, at man får intakte planter?

Laboratoriearbejde nr. 3 Gibberellins indflydelse på aktiviteten af ​​hydrolytiske enzymer i korn En af de mest undersøgte plantereaktioner på gibberellin er induktionen af ​​hydrolytiske enzymer i kornfrø. I 1960

Det blev for første gang vist, at efter hævelse af kornkorn, efter 12-24 timer, begynder embryonet at udskille gibberelliner, som diffunderer ind i aleuronlaget. Der inducerer de syntesen eller aktiverer hydrolytiske enzymer (amylase, RNase, sur phosphatase, protease osv.) og stimulerer udskillelsen af ​​disse enzymer i endospermen, hvor nedbrydningen af ​​lagerpolymerer finder sted. Derefter tilføres opløselige nedbrydningsprodukter for at nære embryoet. Når embryonet fjernes fra frøene, observeres ingen enzyminduktion. Behandling af sådanne embryoløse frø med eksogent gibberellin fører til fremkomsten af ​​enzymatisk aktivitet.

Induktionen af ​​α-amylase, et enzym, der hydrolyserer stivelse, er blevet analyseret mest detaljeret. Ved hjælp af mærker og inhibitorer af proteinsyntese blev det vist, at -amylase under påvirkning af gibberellin ikke blot går fra en inaktiv form til en aktiv, men syntetiseres på ny.

Induktionen af ​​de novo enzymsyntese af gibberelliner indikerer, at virkningsmekanismen af ​​phytohormonet er forbundet med reguleringen af ​​genekspression og RNA-dannelse. Faktisk undertrykker RNA-syntesehæmmere syntesen af ​​a-amylase induceret af gibberelliner i aleuronceller. Eksperimenter udført på cellefri proteinsyntesesystemer under anvendelse af mRNA dannet under påvirkning af gibberellin som en matrix viste, at det nyligt syntetiserede protein er

Amylase.

Ud over dets effekt på syntesen af ​​proteiner og RNA, forårsager gibberellin en ændring i ultrastrukturen af ​​celler i aleuronlaget. I nærvær af endogent eller eksogent gibberellin forekommer hurtig aktivering af syntesen af ​​membranphospholipider, generel syntese af membraner, især det ru endoplasmatiske retikulum, øges andelen af ​​ribosomer forbundet med det, og dannelsen af ​​sekretoriske vesikler stimuleres.

Formålet med arbejdet er at undersøge effekten af ​​gibberellinsyre (GA3) på aktiviteten af ​​hydrolytiske enzymer i korn.

Materialer og udstyr: 50 mM natriumacetatbuffer, pH 5,3, indeholdende 20 mM CaCl2; frisk fremstillet 0,5 % stivelsesopløsning i 50 mM natriumacetatbuffer, pH 5,3; forsuret opløsning I2KI; 1 % agaropløsning indeholdende 1 % opløselig stivelse; 10% vandig opløsning af I2KI, morter og støder; 25 ml cylinder; centrifugerør; Petriskåle; reagensglas af glas;

pipetter; termostat; vand bad; centrifuge; spektrofotometer.

Undersøgelsens formål: korn af byg eller hvede.

Arbejdsforløb: Klargøring af plantemateriale. Kornene skæres i halvdele, og segmenterne med embryonet adskilles fra segmenterne uden embryoet. Begge dele af kornet steriliseres med en 5% opløsning af calciumhypochlorit i 30 minutter, vaskes 3 gange med sterilt vand og lægges i blød i sterilt vand. Efter 12 timer lægges kornhalvdelene med embryonet i sterile petriskåle (i frisk destilleret vand), kornhalvdelene uden kimen deles i to dele, hvoraf den ene lægges i vand, den anden i en vandig opløsning af GK3 i en koncentration på 25 mg/l. Alle muligheder er placeret i en termostat ved en temperatur på 26 ° C. Inkubationstid er 24 og 48 timer.

Arbejdet kan udføres i to versioner.

Mulighed 1. Fem halvdele af hvedefrø vejes, males i en afkølet morter, hvorefter der gradvist tilsættes 10 ml natriumacetatbuffer indeholdende CaCl2.

Homogenatet centrifugeres ved 10.000 g i 10 minutter. Supernatanten hældes i en kolbe og anbringes i en termostat ved 70°C i 15 minutter, hvorefter den afkøles i 10 minutter ved 4°C. Denne procedure undertrykker aktiviteten af ​​α-amylase og har ringe effekt på aktiviteten.

Amylase, da sidstnævnte er mere varmebestandig. Efter denne behandling centrifugeres supernatanten en anden gang ved 10.000 g i 10 minutter.

β-amylaseaktivitet bestemmes ved hydrolyse af stivelse. For at gøre dette hældes 2 ml af en stivelsesopløsning i natriumacetatbuffer i kontrol- og reagensglas, placeres i en termostat ved 37°C i 10 minutter, derefter tilsættes 0,5 ml supernatant til reagensglassene og 0,5 ml natrium acetatbuffer tilsættes til kontrolrørene. Efter 15 minutter standses reaktionen ved at tilsætte 2 ml af en syrnet opløsning af I2KI, tilsætte 10 ml vand og bestemme opløsningernes optiske densitet ved = 620 nm.

Enzymaktivitet beregnes i form af ændringer i optisk tæthed på 1 minut pr. 1 g våd vægt.

Resultaterne præsenteres i tabelform.

–  –  –

Efter at agaren er hærdet, lægges halvdele af hvedefrø uden kim på overfladen, inkuberes i vand eller en GK3-opløsning i 24 eller 48 h. Frøsegmenter skæres ud på agaren, 4 stykker ad gangen.

pr kop. Petriskåle overføres til en termostat med en temperatur på 26 ° C og efterlades der i 24 h. Efter inkubation fjernes halvdelene af frøene, og overfladen af ​​skålene fyldes med en 10% I2KI-opløsning i 2 minutter. Derefter drænes opløsningen, og kopperne vaskes med vand. Frigivelsen af ​​amylase fra cellerne forårsager hydrolyse af stivelse i mediet, som bestemmes af tilstedeværelsen af ​​rene runde zoner omkring segmenterne af kornene. I fravær af amylase er kopperne ensartet blå. I retter uden substrat (agar uden stivelse) er der ingen farve.

Skitser billedet observeret i kopperne, efter at de er blevet behandlet med jodopløsning. Sammenlign kontrol- og eksperimentelle muligheder og drag konklusioner.

Kontrolspørgsmål

1. Beskriv rækkefølgen af ​​hændelser, når gibberellin stimulerer de hydrolytiske enzymer i embryoendospermen.

2. Hvordan bruges denne effekt af gibberelliner i praksis?

–  –  –

I de seneste årtier har retardanter været meget brugt i landbruget – stoffer, der bremser den lineære vækst af skud.

Med deres hjælp kan du bekæmpe logi af kornafgrøder, begrænse overdreven vækst af kartofler, industri, grøntsager, frugtafgrøder og druer, samtidig med at det stimulerer udviklingen af ​​generative organer.

Virkningen af ​​retardanter er forbundet med deres indflydelse på planters hormonsystem. Den vegetative vækst af skud styres af et kompleks af fytohormoner, blandt hvilke gibberelliner har den vigtigste stimulerende effekt. Den retarderende effekt skyldes evnen til at undertrykke aktiviteten af ​​gibberelliner.

De fleste retardanter, der anvendes i moderne afgrødeproduktion, tilhører fire grupper af stoffer - kvaternære ammoniumsalte, triazolderivater, ethylenproducenter og hydrazinderivater. Disse og andre kendte retardanter har en antigibberellin-effekt, men deres virkning er ikke ensartet. Nogle retardanter blokerer biosyntesen af ​​gibberellin, andre forhindrer dets binding til en specifik receptor, dvs.

undertrykke dannelsen og (eller) yderligere manifestation af aktiviteten af ​​gibberellinreceptorkomplekset. Virkningen af ​​retardanten kan bestemmes ved hjælp af eksogene gibberelliner. Hvis deres tilsætning eliminerer væksthæmningen forårsaget af retardanter, så klassificeres de som biosynteseblokkere. Når retardanter blokerer hormon-receptorkomplekset, observeres dette fænomen ikke.

Formålet med arbejdet er at undersøge de vækstregulerende effekter af forbindelser af triazolklassen.

Materialer og udstyr: Knop næringsstofblanding, stamopløsninger af triazoler (tilt og scora) med en koncentration på 0,1 mol/l, stamopløsning af gibberellinsyre (0,1 mmol/l), destilleret vand, petriskåle, filtrerpapir, saks, volumetrisk kolber 50 og 100 ml, målepipetter.

Undersøgelsesobjekt: 7 dage gamle byg- eller hvedefrøplanter.

Arbejdets fremskridt Ud fra Knop-næringsblandingen tilberedes 250 ml opløsninger af triazoler - tilt og scora - i en koncentration på 10-5 mol/l, samt 250 ml opløsninger indeholdende 10-5 mol/l triazoler og 10 -5 gibberellinsyre (GA3). Overfør de resulterende opløsninger til specielle beholdere pakket ind i lysbestandigt papir, hvori byg- eller hvedefrøplanter vil blive dyrket. 250 ml af Knop-næringsblandingen (kontrol) hældes i en beholder.

For hver mulighed vælges 10 frøplanter af hvede eller byg af samme størrelse. Spirer lægges ud i en række på en strimmel filterpapir(1020 cm) i samme afstand fra hinanden, og derefter lægges en anden strimmel (320 cm) forfugtet med vand på kornene og pakkes derefter ind i en rulle. De resulterende ruller overføres til dyrkningsbeholdere med opløsninger, og frøplanterne inkuberes under konstant lys og stuetemperatur i 7-10 dage.

Ved afslutningen af ​​forsøget måles størrelsen og vægten af ​​de overjordiske og underjordiske dele af frøplanterne (blade og rødder).

Resultaterne præsenteres i tabelform.

–  –  –

Baseret på de opnåede data drages konklusioner om den vækstregulerende effekt af triazol-klassehæmmere i enkeltkomponent og kombineret virkning med gibberellinsyre.

Kontrolspørgsmål

1. Hvilke stoffer er klassificeret som hæmmende?

2. Hvad er deres virkningsmekanisme?

3. Til hvilke formål anvendes retardanter i landbrugspraksis?

–  –  –

En vigtig indikator for frøkvalitet er deres spireenergi - antallet af normalt spirede frø over en vis periode, udtrykt i procent.

Normalt spirede frø inkluderer frø, der har:

Veludviklede rødder (eller hovedkimrod), der har et sundt udseende;

Veludviklet og intakt subcotyledonøst knæ (hypocotyl) og epicotyledonøst knæ (epicotyl) med en normal apikal knop;

Primære blade, der optager mindst halvdelen af ​​coleoptilens længde, findes i korn.

I afgrøder, hvis frø spirer med flere fosterrødder (f.eks. hvede, rug, triticale, byg, havre), er normalt spirede frø dem, der har mindst to normalt udviklede rødder, der er større end frøets længde, og en spire, der måler mindst halvdelen af ​​dens længde med synlige primære småblade, der optager mindst halvdelen af ​​coleoptilens længde. Hos byg og havre tages spirens længde i betragtning af den del af den, der strækker sig ud over blomsterskællene.

Uspirede frø omfatter:

Hævede frø, der ikke er spiret ved tidspunktet for den endelige spiring, men har et sundt udseende og knuses ikke, når de presses med en pincet;

Hårde frø, der ikke er svulmet op eller ændret udseende inden fristen for bestemmelse af spiring.

Formålet med arbejdet er at fastslå arten af ​​indflydelsen af ​​fytohormoner af forskellige klasser (cytokininer, brassinosteroider) på frøspiringsenergien.

Reagenser og udstyr: Petriskåle, filterpapir, bægerglas, målecylindre, pipetter, sakse, stamopløsninger af 6-benzylaminopurin (6-BAP), epibrassinolid i en koncentration på 0,1%, KMnO4, destilleret vand, mikrobiologisk termostat.

Genstand for undersøgelse: byg eller hvede frø.

Arbejdets fremskridt Forbered opløsninger af vækstregulatorer (6-BAP, epibrassinolid) i koncentrationer på 0,0001%, 0,0005% og 0,001% i et volumen på 20 ml.

Byg- eller hvedefrø steriliseres i en let lyserød opløsning af kaliumpermanganat i 10-15 minutter og vaskes grundigt med vand.

14 cirkler med en diameter på 10 cm skæres ud af filterpapir, hvoraf halvdelen lægges i petriskåle. I hver petriskål placeres 100 byg- eller hvedefrø på en cirkel af filterpapir, tilsæt 20 ml destilleret vand (kontrol) eller en opløsning af vækstregulatoren under undersøgelse. Dæk dem derefter ovenpå med et andet ark filterpapir. Kopperne lukkes og placeres i en termostat (temperatur 24,5o C). Hver dag åbnes lågene på petriskålene lidt i et par sekunder.

Antallet af spirede frø ved bestemmelse af spireenergi for byg eller hvede tages i betragtning efter 3 dage.

De opnåede resultater er indført i tabellen.

–  –  –

Der formuleres en konklusion om arten af ​​de undersøgte vækstregulatorers indflydelse på spireenergien af ​​byg- eller hvedefrø, afhængig af deres kemiske natur og koncentration.

Kontrolspørgsmål

1. Hvad er energien ved frøspiring?

2. Hvilke stadier omfatter frøspiringsprocessen?

3. Hvilke faktorer regulerer frøspiring?

4. Hvilke fytohormoner kan bruges til at stimulere frøspiring?

–  –  –

1. Hvilket af følgende refererer til egenskaberne ved vækst og udvikling af planteorganismer?

1) tropismalt vækstmønster; 4) polaritet;

2) den korrelative karakter af vækst; 5) S-formet vækstmønster;

3) høj evne til at regenerere; 6) vækst i forlængelse.

A) 1, 2, 3. B) 2, 4, 5. C) 1, 3, 6. D) 4, 5, 6. E) 3, 4, 6.

–  –  –

5. Angiv de korrekte udsagn:

1) periblema - forgænger for den primære cortex;

2) pleroma - forgængeren til den centrale cylinder;

3) dermatogen - forløber for rhizoderm;

4) pleroma - forgængeren til den primære cortex;

5) dermatogen - forløber for rodhætten;

6) periblem – forgængeren til den centrale cylinder.

A) 1, 2, 3. B) 1, 4, 5. C) 3, 4, 6. D) 4, 5, 6. E) 1, 2, 5.

6. Hvilken af ​​følgende hændelser hører ikke til det forberedende stadium af cellevæksts forlængelsesfase?

A) aktiv syntese af protein, pektinstoffer, RNA;

B) stigning i respirationsintensitet og antal mitokondrier;

C) nedsat aktivitet af cellulolytiske og pectolytiske enzymer;

D) udvidelse af EPJ-tanke;

D) dannelse af polyribosomer;

E) stigning i RNA/protein-forhold.

7. Vælg de korrekte udsagn vedrørende differentieringsmekanismerne:

1) dannelsen af ​​en gradient af fordeling af Ca2+-ioner er ikke forbundet med en ændring i orienteringen af ​​cytoskeletelementer;

2) differentiering afhænger ikke af metoden til celledeling;

3) cellespecialisering sker under indflydelse af deres placering;

4) polarisering af cytoplasmaet kan opnås på grund af den polære transport af ethylen;

5) under polarisering af Fucus-ægget registreres indkommende strømme på stedet for rhizoiddannelse.

A) 1, 2. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 3, 5. E) 4, 5.

8. Hvilke begivenheder er karakteristiske for dedifferentieringsprocessen?

1) forenkling af cellestruktur og en vis standardisering;

2) forsvinden af ​​vævsspecifikke antigenproteiner;

3) ingen ændringer i genaktivitet i modsætning til differentiering;

4) akkumulering af reservestoffer;

5) tilbagevenden af ​​den differentierede celle til cellecyklussen gennem S-perioden.

9. Hvilket af følgende gælder ikke for ændringer, der er karakteristiske for cellealdringsstadiet?

1) overvægten af ​​hydrolytiske processer frem for syntetiske;

2) akkumulering af ballaststoffer i cellevakuoler;

3) fald i permeabiliteten af ​​cellemembraner;

4) en stigning i den intracellulære koncentration af calciumioner;

5) nedsat udskillelse af stoffer.

A) 1, 2. B) 1, 3. C) 2, 3. D) 3, 5. E) 4, 5.

–  –  –

12. Vælg den forkerte sætning:

A) G-proteiner er trimere;

B) aktivering af G-proteiner udføres ved udveksling af GDP med GTP;

C) tilsætningen af ​​GTP er ledsaget af dissociation af det trimere G-proteinmolekyle i to funktionelle underenheder;

D) begge dannede underenheder interagerer med effektorproteiner;

E) effektorproteiner for aktiverede G-proteiner kan være adenylatcyclase, phospholipase C, phosphodiesterase og nogle typer kalium- og calciumkanaler.

13. Angiv rækkefølgen af ​​hændelser i tilfælde af adenylatvejen til regulering af intracellulære processer?

1) signaltransmission til adenylatcyclase og dets aktivering;

2) interaktion af effektoren med receptoren;

3) dannelse af cAMP fra ATP;

4) signaltransmission til G-protein;

5) aktivering af cAMP-afhængige proteinkinaser;

6) phosphorylering af proteiner involveret i dannelsen af ​​responsen.

A) 1, 2, 4, 3, 5, 6. B) 2, 1, 4, 3, 5, 6. C) 2, 4, 1, 3, 5, 6.

14.Hvilket af følgende gælder ikke for fytohormoners generelle egenskaber?

1) forårsage en fysiologisk respons i koncentrationer på 10-13-10-5 mol/l;

2) syntesestedet og handlingsstedet er ikke adskilt fra hinanden;

3) have en polypeptidnatur;

4) udføre talrige funktioner i basal cellemetabolisme;

5) ikke har en snæver specialisering, regulere mange fysiologiske processer;

6) kan transporteres effektivt gennem hele anlægget.

A) 1, 2, 4. B) 2, 3, 4. C) 2, 3, 6. D) 4, 5, 6. E) 3, 4, 6.

15. Hvilken af ​​de nævnte metoder sikrer synkronisering af planters forskellige fysiologiske processer?

A) dominerende centre; D) svingninger;

B) polaritet; D) kanalkommunikation.

B) regulatoriske kredsløb;

–  –  –

17. Hvilken af ​​følgende forbindelser er ikke et naturligt auxin?

A) indolyl-3-acetalhyd; D) naphthyleddikesyre;

B) phenyleddikesyre; D) 4-chlorindolyl-3-eddikesyre

B) tryptamin; syre.

18. Angiv korrekt rækkefølge omdannelse af tryptofan til

IAA i de fleste planter:

2) oxidation;

3) deaminering.

A) 2, 1, 3. B) 3, 1, 2. C) 1, 2, 3. D) 2, 3, 1. E) 3, 2, 1.

19. Vælg den forkerte erklæring vedrørende transport af auxiner gennem hele planten:

A) udføres gennem floem og levende parenkymceller i vaskulære bundter;

B) dens hastighed overstiger den for simpel diffusion;

C) dens hastighed falder kraftigt i fravær af ilt;

D) transportsystemet er karakteriseret ved substratspecificitet;

D) forstyrres af virkningen af ​​stoffer, der hæmmer samlingen af ​​cytoskeletale elementer;

E) forekommer langs en gradient af auxinkoncentration.

20. Hvilket trin i cellecyklussen styres af auxiner?

A) cytokinese;

B) flowet af S-fasen;

B) forekomsten af ​​G2-fasen;

D) overgang af cellen fra S-fasen til G2-fasen;

E) overgang af celler fra G2-fasen til cytokinese;

E) overgang af cellen fra G1-fasen til S-fasen.

21. Hvad forårsager dannelsen af ​​fototropiske bøjninger under ensidig belysning af stilken?

A) øget biosyntese af IAA;

B) intensiv transport af IAA langs den belyste side;

B) intensiv transport af IAA langs den uoplyste side;

D) dannelsen af ​​bundne former af IAA på den belyste side;

D) fotooxidation af IAA;

E) dannelsen af ​​ethylen.

22. Vælg den forkerte sætning:

A) ABP 1 er en membranreceptor for IAA;

B) komplekset af IAA med ABP57 forårsager en ændring i ekspressionen af ​​primære responsgener;

C) ekspressionen af ​​primære responsgener undertrykkes ikke af proteinsyntese-inhibitorer;

D) omkring 50 auxin-regulerede gener er blevet identificeret;

E) komplekset af IAA med ABP 1 regulerer aktiviteten af ​​plasmamembran H+-ATPase;

E) hovedparten af ​​ABP 1 er lokaliseret i ER-membranerne.

23. Vælg det korrekte udsagn vedrørende gibberelliners kemiske natur:

A) gibberelliner er tetracykliske monoterpensyrer;

B) gibberelliner er tetracykliske dicarboxylsyrer;

C) gibberelliner er bicykliske diterpensyrer;

D) gibberelliner er tetracykliske diterpensyrer;

E) gibberelliner er bicykliske tricarboxylsyrer;

E) gibberelliner – tetracykliske sesquiterpensyrer.

24. Hvad er hovedstedet for gibberellinsyntese?

A) apikale meristem af stammen; D) sovende frø;

B) intercalary meristem af stilken; D) modne frugter;

B) unge udviklende blade;

25. Nedenfor er anført de plantecelleorganeller, hvori de enkelte stadier af gibberellinbiosyntese udføres, og de enzymer, der katalyserer nøglereaktioner. Vælg de rigtige kombinationer:

1) proplastider, monooxygenaser;

2) proplastider, cyclaser;

3) cytoplasma, cyklaser,

4) cytoplasma, monooxygenaser;

5) endoplasmatisk retikulum, monooxygenaser;

6) endoplasmatisk retikulum, dioxygenaser.

A) 1, 5. B) 2, 4. C) 2, 5. D) 3, 6. E) 4, 6. E) 1.3.

26. Vælg det korrekte udsagn vedrørende det første trin af gibberellinbiosyntese:

A) forekommer i fuldt dannede kloroplaster;

B) forekommer i cytoplasmaet;

B) slutproduktet er ent-kaureninsyre;

D) nøgleenzymerne er monooxygenaser;

D) ikke undertrykkes af retardanter;

E) kræver ikke molekylær oxygen.

27. Retardanter omfatter forbindelser, der er i stand til:

A) forårsage acceleration af frugtmodning;

B) undertrykke udviklingen af ​​patogener;

C) hæmme væksten i længden af ​​plantens aksiale organer;

D) stimulere blomstring;

D) sænke faldet af blade;

28. Hvilket af følgende gælder ikke for de fysiologiske virkninger af gibberelliner?

A) stimulering af blomstring af kortdagsplanter;

B) lægning af hanblomster;

C) stimulering af udviklingen af ​​frøfri frugter;

D) ophør af frødvale;

D) hæmning af klorofylhenfald;

E) stimulering af vækst af rosetplanter.

29. Vælg den korrekte sætning:

A) i spirende frø sker syntesen af ​​gibberelliner og udskillelsen af ​​amylase i aleuronlaget;

B) gibberellinmolekyler binder til promotordelen af ​​genet

Amylaser udløser dets udtryk;

C) MYB-genprodukter er repressorer af gibberellinsignalet;

D) en stigning i a-amylaseaktivitet observeres få minutter efter tilsætningen af ​​gibberellin;

D) eksogent gibberellin er ikke i stand til at stimulere udskillelsen af ​​amylase i frø, der ikke har et embryo;

E) syntesestederne for gibberelliner og -amylase i spirende frø er rumligt adskilt.

30. Hvilket af følgende er ikke karakteristisk for gibberelliner i modsætning til auxiner?

1) tiltrækkende effekt;

2) stimulering af udviklingen af ​​frøfri frugter;

3) regulering af cellecyklussen;

4) tilstedeværelsen af ​​syntetiske analoger;

5) ensrettet transport gennem hele anlægget;

6) inaktivering ved dannelse af glucosebundne former.

A) 1, 5. B) 1, 4. C) 3, 4. D) 2, 5. E) 4, 5. E) 3, 6.

31. Hvilken del af planter er hovedstedet for cytokininsyntese?

A) unge blade; D) frugter;

B) udvikling af frø; D) spidsen af ​​stilken;

B) rodspids; E) stamme.

32. Vælg den forkerte sætning:

A) cytokininer er derivater af aminopurin;

B) zeatinribosid ikke har cytokininaktivitet;

B) kinetin findes ikke i planter;

D) under virkningen af ​​cytokininoxidase nedbrydes cytokininer til adenin;

D) cis-zeatin har højere biologisk aktivitet end trans-zeatin;

E) transport af cytokininer er akropetal af natur.

33. Hvilken af ​​følgende forbindelser er karakteriseret ved svag cytokininaktivitet?

A) sitosterol; D) phenylacetamid;

B) phenyleddikesyre; D) helminthosporinsyre;

B) diphenylurinstof; E) kanelsyre.

34. Hvilken af ​​følgende forbindelser er et syntetisk cytokinin?

A) zeatin; D) dihydroseatin;

B) isopentenyladenin; D) benzylaminopurin.

B) glucosylzeatin;

35. Et unikt enzym i biosyntesen af ​​cytokininer er cytokininsyntase, som katalyserer reaktionen:

A) dannelse af trans-zeatin;

B) hydroxylering af isopentyladenin;

B) reduktion af dihydroseatin;

D) methylthiolering af cis-zeatin;

D) overførsel af isopentylgruppen til adenosinmonophosphat;

E) spaltning af glucose fra glucosylzeatin.

36. Hvilken af ​​følgende processer er ikke relateret til de ikke-fysiologiske virkninger af cytokininer:

A) stimulering af dannelsen af ​​xylem-elementer;

B) forsinkelse i bladaldring;

C) aktivering af vækst ved forlængelse i kimbladene af tokimbladede planter;

D) stimulering af vækst af frøfri frugter;

D) blomstring og kønsdannelse;

E) undertrykkelse af lateral rodvækst.

37. I forhold til hvilken fysiologisk proces virker auxiner og cytokininer som antagonister?

A) frøspiring;

B) ældning af blade;

B) apikal dominans;

D) udvikling af laterale knopper;

D) celledeling;

E) frugtmodning.

38. Angiv den korrekte rækkefølge af hændelser i processen med modtagelse og transduktion af cytokininsignalet:

1) aspartatphosphorylering af responsregulatorproteinet;

2) aktivering af histidin kinase;

3) overførsel af aktiveret phosphat til det cytoplasmatiske phosphotransmitterprotein;

4) interaktion af cytokininmolekylet med det ekstracellulære domæne af receptoren;

5) interaktion mellem phosphotransmitteren og transkriptionsfaktorer;

6) regulering af genekspression.

A) 4, 3, 1, 2, 5, 6. B) 4, 2, 1, 3, 5, 6. C) 4,1,2,5,3,6.

–  –  –

41. Hvilke dele af planten er mest karakteriseret højt indhold ABC?

1) apikale meristem af stammen; 4) sovende frø;

2) modne frugter; 5) rodspids;

3) unge udviklende blade; 6) hvilende knopper.

A) 1, 2, 4. B) 2, 4, 6. C) 4, 5, 6. D) 2, 3, 4. E) 2, 3, 4.

42. Vælg den forkerte sætning vedrørende isomere former

A) optisk isomerisme skyldes tilstedeværelsen af ​​et asymmetrisk carbonatom i ringen (1);

B) den hæmmende aktivitet af dextro- og venstredrejende former af ABA er den samme;

C) plantevæv indeholder overvejende den højredrejende (S) form af ABA;

D) den naturlige form af ABA har en 2-cis-sidekædekonfiguration;

E) transformen af ​​ABA er i stand til at omdannes til cis-formen under påvirkning af ultraviolet stråling;

E) transformen er en inaktiv biologisk form af ABA.

–  –  –

44. Viviparia er et fænomen, hvor ………:

A) frøene indeholder ikke et embryo;

B) langsom udvikling af embryoet observeres;

C) frøene går ikke i en hvilende tilstand;

D) frø er ikke i stand til at bryde dvale;

D) frøspiring sker først efter en lang periode med hvile;

45. Hvilken funktion udfører Lea-proteiner?

A) er varmechokproteiner;

B) fremme lukningen af ​​stomata;

C) beskytte cellen mod vandtab;

D) øge permeabiliteten af ​​membraner for vandmolekyler;

D) regulere genekspression;

E) er ABA-receptorer.

46. ​​Placer hændelser relateret til ABA-induceret stomatal lukning i den korrekte rækkefølge:

1) frigivelse af kaliumioner fra cellen;

2) frigivelse af anioner fra cellen;

3) stigning i koncentrationen af ​​calciumioner i cytoplasmaet;

4) depolarisering af plasmalemmaet;

5) aktivering af K+out-kanaler i plasmalemmaet;

6) anionkanaler i plasmalemmaet.

A) 3,5,1,4,6,2. B) 3,4,6,2,5,1. B) 3,6,2,4,5,1. D) 4,3,5,1,6,2.

–  –  –

48. Hvad bruges Yang-cyklussen til?:

A) dannelse af ethylen fra methionin;

B) oxidation af syntetiseret ethylen;

C) dannelsen af ​​bundne former af ethylen;

D) omdannelse af 1-aminocyclopropan-1-carboxylsyre til acetyl CoA;

D) dannelse af S-adenosylmethionin fra methionin;

E) genopfyldning af methioninreserver anvendt i ethylenbiosyntese.

49. Hvilke funktioner udfører 1-aminocyclopropan-1-carboxylsyre i en planteorganisme?

1) fungerer som en inaktiv transportform af ethylen;

2) er et produkt af ethyleninaktivering;

3) er en precursor under biosyntesen af ​​ethylen;

4) sammen med ethylen øger det plantens modstandsdygtighed over for stressfaktorer;

5) deltager i processen med at sende et signal om oversvømmelse fra rødder til blade;

6) regulerer ekspressionen af ​​ethylenafhængige gener.

A) 1, 2, 3. B) 1, 4, 6. C) 1, 3, 5. D) 2, 3, 6. E) 2, 3, 4.

–  –  –

51. I hvilken af ​​følgende processer deltager ethylen ikke:

A) spiring af frø af tokimbladede planter;

B) kønsdannelse;

B) overfølsomhedsreaktion;

D) dannelse af aerenchyma;

D) opretholdelse af frøhvile;

E) dannelse af et skillelag.

52. Hvad forårsager den "tredobbelte" reaktion på ethylen?

A) et fald i antallet af celler;

B) ændring af retningen af ​​cellevækst;

B) reduktion i cellestørrelse;

D) forstyrrelse af samlingen af ​​cytoskeletale elementer;

E) en ændring i orienteringen af ​​mikrotubuli i det kortikale lag af cytoplasmaet med 180 C;

E) fortykkelse af cellevægge.

53. Epinastiet er et fænomen ………:

A) bladvisnende på grund af vandmangel;

B) fremskynde dannelsen af ​​skillelaget, når blade falder;

B) ændringer i bladfarve;

D) hængende blade som følge af deres ældning;

E) ændringer i orienteringen af ​​blade i rummet på grund af et fald i celledelingshastigheden på undersiden af ​​bladstilken;

E) ændringer i orienteringen af ​​blade i rummet på grund af et fald i celledelingshastigheden på oversiden af ​​bladstilken.

–  –  –

55. Vælg den korrekte erklæring vedrørende deltagelse af CTR 1 i ethylensignaltransduktion:

A) i fravær af ethylen aktiverer CTR 1 transfaktorer for ethylenafhængige gener;

B) i fravær af ethylen inaktiverer CTR 1 transfaktorer for ethylenafhængige gener;

C) i fravær af ethylen er CTR 1 ikke i stand til at regulere funktionen af ​​transfaktorer;

D) som et resultat af binding af ethylen til CTR 1-receptoren inaktiverer det transfaktorer for ethylenafhængige gener;

E) som et resultat af bindingen af ​​ethylen til CTR 1-receptoren fremmer det dannelsen af ​​transfaktorer for ethylenafhængige gener;

E) som et resultat af ethylenbinding til CTR 1-receptoren interagerer den med ethylenafhængige gener.

56. Vælg den korrekte sætning:

A) et befrugtet æg begynder deling uden en hvileperiode;

B) som et resultat af den første deling af zygoten dannes en stor apikal celle og en mindre basalcelle;

B) basalcellen deler sig i den tværgående retning i forhold til embryoets akse;

D) oktanten er dannet som et resultat af en række opdelinger af den apikale celle i længderetningen;

D) hypofysen er den terminale celle i suspensoren, der vender mod mikropylen.

–  –  –

58. Vælg den korrekte udsagn vedrørende stratificering:

1) tjener til at frigive frø fra en tilstand af tvungen dvale;

2) tjener til at frigive frø fra en tilstand af fysiologisk dvale;

3) er at øge frøskallens permeabilitet for vand eller oxygen;

4) består af langvarig udsættelse ved lav temperatur for frø i opsvulmet tilstand;

5) er ledsaget af en stigning i niveauet af gibberelliner i frøene;

6) er ledsaget af en stigning i niveauet af ABA i frø.

A) 1, 3, 5. B) 1, 4, 5. C) 2, 3, 5. D) 2, 4, 5. E) 2, 4, 6

59. Vælg den forkerte sætning:

A) i korn tjener coleoptilen til at beskytte embryonale blade mod mekanisk beskadigelse af jordpartikler under frøspiring;

B) i tilfælde af underjordisk spiring af tokimbladede frø, er krogen dannet af epikotylen;

B) hypocotylen kaldes subcotyledon;

D) coleoptilen udfører oprindeligt en beskyttende funktion og bliver derefter til det første sande blad, der er i stand til fotosyntese;

D) i tilfælde af overjordisk spiring er kimbladene de første, der bringes til jordoverfladen.

60. Vælg den korrekte sætning:

A) dannelsen af ​​køn i planter er genetisk bestemt;

B) den spektrale sammensætning af lys og fotoperiode påvirker ikke ekspressionen af ​​køn i planter;

C) de fleste blomstrende planter er toboe;

D) hos eneboende planter dannes han- og hunblomster på forskellige individer;

E) opfattelse af blomsterstimulus udføres kun af apikale meristemer;

E) fremkaldelse af blomstring forekommer i toppen af ​​skuddet.

61. Vælg den korrekte sætning:

A) det organ, der opfatter dagens længde og lave temperaturer ved begyndelsen af ​​blomstringen vises blade;

B) afbrydelse af natten af ​​lysglimt forhindrer blomstring af kortdagsplanter;

C) forårsplanter har brug for langvarig udsættelse ved lav temperatur for overgang til blomstring.

D) vinter- og forårsformer af alle planter er karakteriseret ved udtalte morfologiske forskelle;

D) vandmangel forsinker løgplanters overgang til blomstring.

62. Vælg den forkerte erklæring vedrørende phytochrom:

A) er et opløseligt protein;

B) har en molekylvægt på ca. 250 kDa;

B) består af to underenheder;

D) kromoforgruppen er bundet til proteinet via en thioesterbinding;

E) kromoforgruppen er en cyklisk tetrapyrrolstruktur.

63. Generative merister:

1) give anledning til blomsterorganer;

2) tjene til dannelse af blomsterstande;

3) kontrolleret af meristemidentitetsgener;

4) kontrolleret af blomsterorganidentitetsgener.

64. Vælg de korrekte udsagn:

1) i DDR syntetiseres anthesiner konstitutivt, og gibberelliner syntetiseres på en lang dag;

2) i DDR syntetiseres anthesiner på en lang dag og gibberelliner på en kort dag;

3) i KDR syntetiseres anthesiner på en kort dag, og GA'er syntetiseres kun på en lang dag;

4) i KDR syntetiseres anthesiner på en kort dag, og gibberelliner er altid tilstrækkelige til blomstring.

A) 1, 3. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 2, 4.

65. SAG'er er

1) gener, hvis ekspression induceres under aldring;

2) gener, hvis ekspression falder med aldring;

3) gener, der koder for forskellige proteaser, lipaser, ribonukleaser, såvel som enzymer til ethylenbiosyntese;

4) gener, der koder for proteiner involveret i fotosyntese.

A) 1, 3. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 2, 4.

FRA FORFATTEREN

AFSNIT I. SÆRLIGE KURSUSPROGRAM

"FYSIOLOGI AF PLANTEVÆKST OG UDVIKLING"………………..

AFSNIT II. EKSPERIMENTEL DEL ………………………..

Laboratoriearbejde nr. 1. Auxins indflydelse på væksten af ​​koleoptile segmenter af korn …………………………………………………………………

Laboratoriearbejde nr. 2. Hormonel regulering af retningen af ​​morfogenese i tobakscellekultur………………

Laboratoriearbejde nr. 3. Gibberellins indflydelse på aktiviteten af ​​hydrolytiske enzymer i korn…………………..

Laboratoriearbejde nr. 4. Bestemmelse af triazolers retarderende aktivitet …………………………………………………………………………………………...

Ledelse Cand. økonomi. Videnskab Nikiforov A.A. [e-mail beskyttet] Moskva, finans..." Institut for Geografi, Fjernøstlige afdeling af Det Russiske Videnskabsakademi Nationalpark“Call of the Tiger” Ansvarlig redaktør: akademiker... "Kliniske anbefalinger Bestemmelse af mikroorganismers følsomhed over for antimikrobielle lægemidler Version-2015-02 Metodologiske anbefalinger godkendt af: Udvidet møde i Interregional Association for Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy (Moskva, 23. maj 2014);..."

"Hr. Aram Harutyunyan Minister for Naturbeskyttelse i Republikken Armenien Fremskridt og udsigter for implementeringen af ​​miljøstrategien for EECCA-landene Kære hr. formand, Kære kolleger, mine damer og herrer! Tillad mig på vegne af Republikken Armeniens regering at hilse..."

"RUSSIAN ENVIRONMENTAL FEDERAL INFORMATION AGENCY NATIONAL INFORMATION AGENCY" NATURAL RESOURCES Sorokina N.B., Fedorov A.V., Samotesov E.D. N.G. Rybalsky, doktor i filologi, prof. Yu.Yu. Galk..."

"Isolering og identifikation af biologiske makromolekyler" for studerende ved Institut for Immunologi, Biologisk Fakultet, Moskva State University. Ph.D. A.Yu. Sazykin Målet med kurset "Isolering og identifikation af biologiske makromolekyler" er at gøre eleverne fortrolige med mangfoldigheden og grundlæggende principper for moderne forberedende og analytiske..."

“KARELIAN SCIENTIFIC CENTRE AF DET RUSSISKE VIDENSKABESKADEMI (IVPS KarRC RAS) GODKENDT AF: Direktør for IVPS KarRC RAS_ Doctor of Geological Sciences. JA. Subetto “_”_2014 Arbejdsprogram for den akademiske disciplin “HISTORIE OG VIDENSKABSFILOSOFI” for aspir...”

2017 www.site - "Gratis digitalt bibliotek- forskellige materialer"

Materialerne på dette websted er kun udgivet til informationsformål, alle rettigheder tilhører deres forfattere.
Hvis du ikke er enig i, at dit materiale er lagt ud på denne side, bedes du skrive til os, vi fjerner det inden for 1-2 hverdage.

Hver levende organisme gennemgår konstante kvantitative og kvalitative ændringer, som kun stopper under visse forhold med hvileperioder.

Vækst er en kvantitativ ændring under udvikling, som består af en irreversibel stigning i størrelsen af ​​en celle, et organ eller en hel organisme.

Udvikling er en kvalitativ ændring i kroppens komponenter, hvor eksisterende funktioner omdannes til andre. Udvikling er de ændringer, der sker i en planteorganisme under dens livscyklus. Hvis denne proces betragtes som etablering af form, så kaldes den morfogenese.

Et eksempel på vækst er spredning af grene på grund af spredning og udvidelse af celler.

Eksempler på udvikling er dannelse af frøplanter fra frø under spiring, dannelse af en blomst mv.

Udviklingsprocessen omfatter en række komplekse og meget nøje koordinerede kemiske transformationer.

Kurven, der er karakteristisk for væksten af ​​alle organer, planter, populationer osv. (fra samfundet til molekylært niveau) har et S-formet, eller signoid udseende (fig. 6.1).

Denne kurve kan opdeles i en række sektioner:

– den indledende forsinkelsesfase, hvis varighed afhænger af interne ændringer, der tjener til at forberede væksten;

– logaritmisk fase eller periode, hvor afhængigheden af ​​logaritmen af ​​væksthastigheden af ​​tid er beskrevet med en ret linje;

– fase med gradvist fald i væksthastigheden;

– den fase, hvor kroppen når en stationær tilstand.

Figur 6.1. S-formet vækstkurve: I – lagfase; II - logaritmisk fase; III - fald i væksthastighed; IV – stationær tilstand

Længden af ​​hver af de faser, der udgør S-kurven, og dens karakter afhænger af en række interne og eksterne faktorer.

Varigheden af ​​forsinkelsesfasen af ​​frøspiring påvirkes af fravær eller overskud af hormoner, tilstedeværelsen af ​​væksthæmmere, fysiologisk umodenhed af embryoet, mangel på vand og ilt, mangel på optimal temperatur, lysinduktion osv.

Længden af ​​den logaritmiske fase er forbundet med en række specifikke faktorer og afhænger af karakteristikaene af det genetiske udviklingsprogram kodet i kernen, gradienten af ​​fytohormoner, intensiteten af ​​transport af næringsstoffer osv.

Vækstinhibering kan være resultatet af ændringer i miljøfaktorer og kan også bestemmes af ændringer forbundet med akkumulering af inhibitorer og specifikke aldringsproteiner.

Fuldstændig hæmning af vækst er sædvanligvis forbundet med ældning af organismen, dvs. med den periode, hvor hastigheden af ​​syntetisk processer er i gang på tilbagegang.

Under afslutningen af ​​væksten opstår processen med akkumulering af hæmmende stoffer, og planteorganer begynder aktivt at ældes. På det sidste trin stopper alle planter eller enkelte dele af den med at vokse og kan gå ind i en sovende tilstand. Denne sidste fase af planten og tidspunktet for ankomsten af ​​den stationære fase er ofte bestemt af arvelighed, men disse egenskaber kan til en vis grad modificeres af miljøpåvirkninger.

Vækstkurver indikerer eksistensen af ​​forskellige typer fysiologisk regulering af vækst. Under lagfasen fungerer mekanismer forbundet med dannelsen af ​​DNA og RNA, syntesen af ​​nye enzymer, proteiner og biosyntesen af ​​hormoner. Under den logaritmiske fase observeres aktiv forlængelse af celler, udseendet af nye væv og organer og en stigning i deres størrelse, dvs. stadier af synlig vækst forekommer. Kurvens hældning kan ofte være en ret god indikation af den genetiske pulje, som bestemmer vækstpotentialet for en given plante og også bestemmer, hvor godt forholdene matcher plantens behov.

Vækstkriterier bruges til at øge størrelsen, antallet, volumen af ​​celler, våd- og tørvægt, protein- eller DNA-indhold. Men for at måle væksten af ​​en hel plante er det svært at finde en passende skala. Så når de måler længde, er de ikke opmærksomme på forgrening; det er næppe muligt at måle volumen nøjagtigt. Ved bestemmelse af antallet af celler og DNA er de ikke opmærksomme på cellens størrelse, definitionen af ​​protein omfatter reserveproteiner, definitionen af ​​masse omfatter også reservestoffer, og definitionen af ​​våd masse omfatter også transpirationstab mv. Derfor, i hvert tilfælde, skalaen, der kan bruges til at måle væksten af ​​en hel plante - dette er et specifikt problem.

Væksthastigheden for skud er i gennemsnit 0,01 mm/min (1,5 cm/dag), i troperne - op til 0,07 mm/min (~ 10 cm/dag), og for bambusskud - 0,2 mm/min (30 cm/dag) .



Klassificering af mineralske elementer, der er nødvendige for planter: makroelementer, mikroelementer.

Ionernes hovedfunktion i stofskiftet: strukturel og katalytisk.

Mekanisme for ionabsorption. Rollen af ​​diffusions- og adsorptionsprocesser, deres egenskaber. Begrebet frirum.

Transport af ioner over plasmamembranen. Kinetik af absorptionsprocesser.

Deltagelse af cellemembranstrukturer i absorption og kompartmentering af ioner: vakuolens rolle, pinocytose.

Forholdet mellem processerne for absorption af stoffer af roden og andre plantefunktioner (respiration, fotosyntese, vandudveksling, vækst, biosyntese osv.).

Kortrækkende (radial) transport af ioner i rodvæv. Symplastiske og apoplastiske veje.

Langdistance transport. Stigende bevægelse af stoffer i hele planten; vej, mekanisme.

Absorption af ioner af bladceller; udstrømning af ioner fra blade.

Omfordeling og genanvendelse af stoffer i anlægget.

Kilder til nitrogen til planter. Planteanvendelse af nitrat og ammoniumkvælstof.

Processen med reduktion af oxiderede former for nitrogen i en plante. Veje til ammoniak assimilering i planter.

Brug af molekylært nitrogen. Moderne ideer om mekanismen for molekylær nitrogenreduktion.

Organismer, der udfører nitrogenfiksering. Deres klassificering. Nitrogenase kompleks. Symbiotisk fiksering af molekylært nitrogen.

De vigtigste svovlforbindelser i planten, deres rolle i strukturel organisation celler, deltagelse i redoxreaktioner.

Svovlkilder til planter. Mekanismen for sulfatreduktion, individuelle stadier af processen.

Fosfors indtræden i cellen, måder at inkludere fosfor i stofskiftet. Betydningen af ​​kalium i plantemetabolisme.

Calciums strukturdannende rolle.

Former for magnesiums deltagelse i stofskiftet.

Moderne ideer om mikroelementers rolle i plantemetabolisme.

Jord som kilde til mineralske elementer.

Næringsstofblandinger. Fysiologisk sure og fysiologisk basiske salte.

Interaktion mellem ioner (antagonisme, synergisme, additivitet).

Jordfri metoder til dyrkning af planter. Hydroponics.

Rodernæring som den vigtigste faktor i styringen af ​​produktiviteten og kvaliteten af ​​landbrugsafgrøder.

Afsnit 6 Generelle mønstre for plantevækst og -udvikling

Definition af begreberne "vækst" og "udvikling" af planter. Cellulært grundlag for vækst og udvikling.

Generelle vækstmønstre. Typer af vækst i planter, vækstfaser.

Begrebet cellecyklus, forskellige faktorers indflydelse på celledeling.

Cellevækst i forlængelsesfasen, virkningsmekanismen af ​​auxin.

Differentiering af celler og væv, bestemmelsesprocessen.

Irreversible vækstforstyrrelser. Dværgvækst og gigantisme.

Rytmer og væksthastigheder for planter og individuelle organer. Stor vækstkurve.

Ydre faktorers indflydelse på vækstens intensitet.

Fænomenet hvile, dets adaptive funktion.

Planters vækst og turgorbevægelser.

Tropismer (foto-, geotropisme osv.). Hormonelle karakter af tropismer.

Nastya. Seismonastiske bevægelser.

Hovedstadier af ontogenese. Forholdet mellem vækst og udvikling på individuelle stadier af ontogenese.

Morfogenesens fysiologi.

Fotoperiodisme.

Phytochrome system. Regulering med deltagelse af fytokrom af den fotoperiodiske reaktion, afbrydelse af hviletilstand og bladvækst.

Hormonal teori om blomstring.

Modning af frugter og frø.

Ældningsprocessen i planter.

Karakteristika for faktorer, der bestemmer mønstre for plantevækst og udvikling.

Alle tidligere undersøgte processer sammen bestemmer først og fremmest implementeringen af ​​planteorganismens hovedfunktioner - vækst, dannelse af afkom, bevarelse af arten. Denne funktion udføres gennem vækst- og udviklingsprocesser.

Enhver eukaryot organismes livscyklus, dvs. dets udvikling fra et befrugtet æg til fuld dannelse, aldring og død som følge af naturlig død kaldes ontogenese.

Vækst er en proces med irreversibel nydannelse strukturelle elementer, ledsaget af en stigning i organismens masse og størrelse, dvs. kvantitativ ændring.

Udvikling er en kvalitativ ændring i kroppens komponenter, hvor eksisterende former eller funktioner omdannes til andre.

Begge processer er påvirket af forskellige faktorer:

eksterne abiotiske miljøfaktorer, såsom sollys,

indre faktorer i selve kroppen (hormoner, genetiske egenskaber).

Takket være organismens genetiske totipotens, bestemt af genotypen, sker en strengt sekventiel dannelse af en eller anden type væv i overensstemmelse med organismens udviklingsstadium. Dannelsen af ​​visse hormoner, enzymer og vævstyper i en bestemt fase af planteudviklingen bestemmes normalt af den primære aktivering af de tilsvarende gener og kaldes differentiel genaktivering (DAG).

Sekundær aktivering af gener, såvel som deres undertrykkelse, kan også forekomme under indflydelse af visse eksterne faktorer.

En af de vigtigste intracellulære regulatorer af genaktivering og udviklingen af ​​en eller anden proces forbundet med vækstprocesser eller en plantes overgang til næste udviklingsfase er fytohormoner.

De undersøgte fytohormoner er opdelt i to store grupper:

vækststimulerende midler

væksthæmmere.

Til gengæld er vækststimulerende midler opdelt i tre klasser:

gibberelliner,

cytokininer.

Auxiner omfatter stoffer af indol natur; en typisk repræsentant er indolyl-3-eddikesyre (IAA). De dannes i meristematiske celler og bevæger sig både basipetalt og akropetalt. Auxiner fremskynder den mitotiske aktivitet af både apikale meristemer og kambium, forsinker faldet af blade og æggestokke og aktiverer roddannelse.

Gibberelliner omfatter stoffer af kompleks natur - derivater af gibberellinsyre. Isoleret fra ascomycete-svampe (slægten Gibberella fujikuroi), som har et udtalt konidiestadium (slægten Fusarium). Det er i konidialstadiet, at denne svamp forårsager "dårlige skud" sygdom i ris, karakteriseret ved hurtig vækst af skud, deres forlængelse, udtynding og som følge heraf død. Gibberelliner transporteres også akropetalt og basipetalt i planten gennem både xylem og floem. Gibberelliner fremskynder celleforlængelsefasen, regulerer blomstrings- og frugtdannelsesprocesserne og inducerer nydannelse af pigmenter.

Cytokininer inkluderer purinderivater, en typisk repræsentant for hvilke er kinetin. Denne gruppe af hormoner har ikke så udtalt en effekt som de foregående, men cytokininer påvirker mange dele af stofskiftet og forbedrer syntesen af ​​DNA, RNA og proteiner.

Væksthæmmere er repræsenteret af to stoffer:

abscisinsyre,

Abscisinsyre er et stresshormon, dets mængde stiger meget ved mangel på vand (lukning af stomata) og næringsstoffer. ABA undertrykker biosyntesen af ​​nukleinsyrer og proteiner.

Ethylen er et gasformigt fytohormon, der hæmmer vækst og fremskynder frugtmodning. Dette hormon udskilles af planters modningsorganer og påvirker både andre organer af samme plante og planter i nærheden. Ethylen fremskynder faldet af blade, blomster og frugter på grund af frigivelsen af ​​cellulase fra bladstilkene, hvilket fremskynder dannelsen af ​​adskillelseslaget. Ethylen dannes under nedbrydningen af ​​ethrel, hvilket i høj grad letter dets praktiske anvendelse i landbruget.

Plantevækst (mønstre og typer).

Udtrykket vækst i planter refererer til flere processer:

cellevækst,

vævsvækst,

vækst af planteorganismen som helhed.

Cellevækst er karakteriseret ved følgende faser:

Embryonal fase (ingen vakuoler, andre organeller er ikke store mængder).

Strækfase (vakuole opstår, cellevæggen styrkes, cellestørrelsen øges).

Differentieringsfase (fremkomst i cellen af ​​vævsspecifikke organeller).

Vævsvækst, afhængigt af dets specificitet, kan forekomme i henhold til enhver af følgende typer:

Apikal (skud, rod).

Basal (blad).

Interkalær (stamme i korn).

Væksten af ​​en planteorganisme som helhed er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​følgende faser:

Lagfase eller induktionsvækst (frøspiring).

Logfase eller fase af logaritmisk vækst (dannelse af plantens vegetative masse).

Langsom vækstfase (i frugtperioden, hvor dannelsen af ​​nye vegetative dele af planten er begrænset).

Den stationære tilstandsfase (falder sædvanligvis sammen med plantens aldring og død).

Væksthastighed og relativ vækst eller vækst i planter bestemmes ved at måle planteparametre i et bestemt tidsregime.

For at bestemme væksten bruges forskellige metoder, især:

ved hjælp af en lineal,

ved hjælp af et vandret mikroskop,

ved hjælp af mærker,

ved hjælp af en auxanograf,

ved hjælp af storstilet fotografering.

I gennemsnit er planternes væksthastighed 0,005 mm/min, men der er hurtigtvoksende planter og organer: støvdragere af korn vokser med en hastighed på 2 mm/min, bambus - 1 mm/min.

Ifølge resultaterne moderne forskning(V.S. Shevelukha) foreslås følgende klassificering af væksttyper:

sinusformet type (kurven for den daglige variation af den lineære væksthastighed har form af en sinusform med en maksimal fase i dagtimerne og en minimumsfase i de tidlige morgentimer) (typisk for korn),

impulstype af vækst (kurven for at øge hastigheden af ​​vækstprocesser og deres hæmning sker brat i en ret eller spids vinkel i ti minutter. Den maksimale væksthastighed forekommer ved 20-21 timer og varer hele natten, væksten hæmmes i løbet af dag) (typisk for rodfrugter og knolde),

to-bølge type (i løbet af dagen har væksthastigheden to bølger, to gange når et maksimum og et minimum),

udjævnet type vækst (vækstkurven er glat).

Typer af bevægelse i planter.

På trods af at planter som regel er permanent fikseret i det omgivende rum, er de i stand til en række bevægelsestyper.

De vigtigste typer bevægelse i planter:

tropismer,

Taxaer er kun karakteristiske for lavere vandlevende ikke-tilknyttede planter,

De første tre typer er karakteristiske for højere planter.

Nutationer laver voksende apikale skud, der roterer rundt om deres akse, og overjordiske skud laver dem kun under påvirkning af hormoner og rødder - både under påvirkning af hormoner og ved hjælp af specielle celler (statocytter (med organeller statolitter), som er i stand til at bruge naturlige gravitationskræfter ved implementering af denne proces.

Planten fungerer grimt under påvirkning af en ensartet virkende abiotisk faktor (lys, vand osv.).

En plante udfører tropismer under påvirkning af en ujævnt virkende abiotisk faktor (lys, vand, tyngdekraft osv.).

Planteudvikling (typer af ontogenese, stadier af ontogenese, træk ved fremkaldelsesperioden, træk ved hvilefasen).

Planteudvikling eller ontogenese er kendetegnet ved, at et meget stort antal faktorer virker på en plantes overgang fra en fase af ontogenese til en anden, og deres kombinerede virkning er ofte nødvendig.

Der skelnes mellem følgende typer af planteontogenese:

Efter forventet levetid:

årlige,

biennaler,

flerårig;

Efter antal frugter:

monokarpisk,

polykarpisk.

Under ontogeneseprocessen gennemgår enhver plante følgende udviklingsstadier:

embryonal fase (fra befrugtning af ægget til dannelsen af ​​frøet),

juvenil fase (fra frøspiring til fremkomst på jordoverfladen),

fasen af ​​dannelsen af ​​overjordiske vegetative organer,

fase af blomstring og frugtdannelse,

modningsfase,

døende fase.

Den mest intense er den unge udviklingsfase, som er opdelt i perioder som:

hævelse,

hakke,

heterotrofisk vækst af frøplanter i mørke,

overgang til en autotrof type ernæring.

Næsten enhver ontogenetisk ændring sker under påvirkning af interne og eksterne faktorer. Samtidig er det mest af de eksterne faktorer vigtig har sollys. Overgangen til en autotrofisk ernæringsmåde, overgangen til spire- og blomstringsfasen og overgangen til en hviletilstand hos flerårige planter er direkte relateret til påvirkningen af ​​sollysets varighed og kaldes derfor fotomorfogenese. Lys er et signal ikke kun for en ændring i udviklingsfasen, men påvirker også direkte vækst, transpiration og andre fysiologiske processer i planten. Lysets direkte effekt kommer til udtryk i cellernes evne til at danne de passende hormoner, især abscisinsyre, som gør det muligt for planten at sænke sin væksthastighed, når den går over til autotrofisk ernæring. Den indirekte effekt af lys i form af dagslystimer bestemmer overgangen til næste udviklingsfase, især til blomstring.

Plantens opfattelse af påvirkning sollys opstår på grund af tilstedeværelsen af ​​specielle fotoreceptorer og hormoner.

Direkte eksponering for lys opfattes af planten ved hjælp af "cryptochrome" fotoreceptoren og "phytochrome" pigment. Særligt vigtigt er phytochrom, som er i stand til at opfatte forskellige komponenter i sollysspektret og, afhængig af den absorberede bølgelængde, bliver til enten Fk-formen, som absorberer rødt lys med en bølgelængde på 600 nm, eller til Fdk-formen, som absorberer langt rødt lys med en bølgelængde på 730 nm. Under normale forhold findes dette pigment i begge former i lige store forhold, men når forholdene ændres, fx til skraverede forhold, dannes der en større mængde F k-pigment, og dette bestemmer forlængelsen og etioleringen af ​​skudvæv. Baseret på virkningen af ​​disse fotoreceptorer og pigmenter, gennemgår planten daglige ændringer i en bestemt rytme, som kaldes plantens cirkadiske eller biologiske ur.

Lysfaktoren forårsager også syntesen af ​​visse hormoner, som bestemmer plantens overgang til blomstringsfasen eller evocationsfasen, dvs. overgang fra en vegetativ tilstand til generativ udvikling. Det vigtigste hormon, der virker på dette stadie af ontogenese, er hormonet "florigen", bestående af to grupper af hormoner:

gibberelliner, som forårsager dannelse og vækst af blomsterstilke,

anthesiner, der forårsager blomsterdannelse.

At forstå dette punkt er meget vigtigt i praksis, især i frugtavl, hvor brugen af ​​grundstamme og scion i visse faser af ontogenese vil påvirke den hastighed, hvormed den podede plante kommer ind i frugtsætning. Strømmen af ​​hormoner, herunder florigen, går fra scion til grundstamme, så det er vigtigt at bruge en grundstamme fra en plante, der er i en vis udviklingsfase. Blomstermorfogenese styres af et komplekst system af mange faktorer, som hver især i den nødvendige koncentration og på det rigtige tidspunkt udløser sin egen kæde af processer, der fører til initieringen af ​​blomster.

Den anden vigtige faktor, der spiller en vis rolle i dannelsen af ​​blomstermorfogenese, er temperaturfaktoren. Det er især vigtigt for vinter- og toårige afgrøder, da det er lave temperaturer, der i disse afgrøder forårsager de biokemiske transformationer, der bestemmer syntesen af ​​florigen og andre associerede hormoner, der bestemmer igangsættelsen af ​​blomstringen.

Det er på effekten af ​​lave temperaturer, at vernaliseringsteknikken er baseret, som bruges i forskellige eksperimentelle undersøgelser, når det er nødvendigt at fremskynde generationsskiftet i vinterafgrøder. Behandling af planter med gibberelliner fører også til de samme resultater, takket være hvilke det er muligt at fremskynde blomstringen af ​​toårige planter.

I forhold til fotoperiode er planter opdelt i tre grupper:

kortdagsplanter (blomstrer, når dagslængden er mindre end 12 timer) (krysantemum, dahlia, jordskok, hirse, sorghum, tobak),

langdagsplanter (blomstrer, når dagslængden er mere end 12 timer) (aster, kløver, hør, løg, gulerødder, rødbeder, spinat),

neutrale planter (blomstringen afhænger ikke af dagslængden) (solsikke, boghvede, bønner, raps, tomat).

I planternes ontogenese er der altid en fase med svækkelse af vital aktivitet, som kaldes den hvilende tilstand. I etårige planter forekommer denne tilstand kun én gang - under dannelsen af ​​frøet; i flerårige planter - mange gange under overgangen til eksistens under ugunstige miljøforhold (vinter, tørke). Dvale er en plantetilstand, der er karakteriseret ved fraværet af vækstfænomener, en ekstrem grad af respirationsdepression og et fald i intensiteten af ​​transformation af stoffer.

Der er sommer- og vinterdvale i stauder, dyb og tvungen dvale i alle planter. Tvunget hvile er kun muligt med deltagelse af en person, der kan give særlige betingelser for opbevaring af hvileorganer i særlige opbevaringsfaciliteter ved hjælp af specielle metoder. Et meget vigtigt punkt i overgangen til en hvilende tilstand er modningen efter høst, som giver dig mulighed for at forhindre for tidlig spiring af frø og koncentrere den maksimale mængde reservestoffer.

Krenkes teori om planternes aldring og foryngelse.

Under ontogeneseprocessen gennemgår planten visse ændringer, der er forbundet med fænomenet aldersrelateret variabilitet. En teori, der forklarer mønstrene for denne variabilitet, blev foreslået i 40'erne af forrige århundrede af N.P. Krenke. De vigtigste postulater i denne teori:

Hver organisme, fra dens oprindelse, ældes kontinuerligt indtil dens naturlige død.

I den første halvdel af livet afbrydes aldring med jævne mellemrum af foryngelse, dvs. dannelsen af ​​nye skud, blade osv., som bremser ældningshastigheden.

Planter er kendetegnet ved en fysiologisk alder, som bestemmer den sande alder af planteorganet: bladene på etårige og ti år gamle træer er ulige, og bladene på det samme træ er ulige, men på skuddene anden rækkefølge. Der skelnes mellem begreberne "alder" (kalenderalder) og "alder" (fysiologisk alder. Alder bestemmes af organets og moderplantens alder. Indenfor frugttræ blade på skud af højere forgreningsorden er fysiologisk ældre end blade af samme alder på skud af lavere forgreningsorden. Derfor med hensyn til form, anatomisk struktur, fysiologiske og biokemiske egenskaber øverste blade På trods af deres yngre alder viser de tegn på større ældning, deres levetid er ofte kortere end de gennemsnitlige blade på samme skud.

Den cykliske karakter af ontogenetisk udvikling ligger i det faktum, at datterceller, når de nydannes, midlertidigt forynges i forhold til de moderlige.

Aldringshastigheden og normal gennemsnitlig levetid bestemmes af det indledende vitalitetspotentiale og bestemmes af artens genetiske karakteristika.

P.G. beskæftigede sig også med problemet med aldring og foryngelse af frugt- og bærafgrøder. Schitt. I 60'erne af det sidste århundrede etablerede han først tilstedeværelsen af ​​aldersrelaterede kvalitative ændringer i rødderne. I.V. Michurin påpegede også den tætte sammenhæng mellem organoformative processer i organismer og aldersrelateret variabilitet.

Etablerede N.P. Krenkes mønstre for ændringer i morfologien af ​​blade og skud i forbindelse med deres alder gjorde det muligt at udvikle anbefalinger til tidlig diagnosticering af tidlig modenhed af planter inden for en art, for at identificere korrelative sammenhænge mellem kvaliteten af ​​knolde og rodafgrøder og den tidlige modenhed af en sort. Det er blevet fastslået, at tidligt modne sorter er kendetegnet ved en skarp ændring morfologiske træk blade (hurtig gulning og udfarvning af blade), og i senmodnende sorter sker ændringerne gradvist. Dette mønster er vigtigt i processen med at udvælge sorter til tidlig modning og kvalitet.

Morfologiske egenskaber er tæt forbundet med genetisk bestemt forhastethed, hvilket gør det muligt at bruge dem til udvælgelse af frugtafgrøder, for eksempel:

i etårige frøplanter af tidligt modnende sorter af æbletræer er internoderne kortere, forgreningen er stærkere, bladene er tættere end i sorter, der begynder at bære frugt senere,

hos to-årige æbletræ-kimplanter ændres intensiteten af ​​den grønne farve af blade under overgangen fra de øvre lag til de nederste i tidligt modnende former mere skarpt end i sent modne,

Jo højere oppe på stammen af ​​en frugtplante en stikling eller knop tages (under vegetativ formering), jo hurtigere er planten i stand til at blomstre efter rod eller knopskydning.

Baseret på Krenkes teori, plantebeskæringsteknikker, teknologi til udvælgelse af skud og deres dele af den nødvendige kvalitet under vegetativ formering af planter, sikring af bedre rodfæstelse af stiklinger, og teknologi til at opnå en optimal kombination af vegetativ og generativ udvikling af planter under stiklinger og podning blev forbedret.

Funktioner ved modning af produktive dele af planter.

Produktive dele af planter kaldes både organer for generativ reproduktion (frugter, frø) og organer for vegetativ reproduktion (knolde, løg). De resterende produktive dele (blade af grønne afgrøder, stængler, rødder osv.) udfører ikke reproduktionsfunktionen, og derfor er vækst- og udviklingsmønstrene ikke så vigtige.

frø beskyttelse,

frøfordeling.

For at udføre disse funktioner har forskellige frugter passende tilpasninger (tørre og saftige frugter, kroge, løvefisk, attraktiv smag osv.).

Der er fire faser i fosterudviklingen:

Dannelse af æggestokken før bestøvning,

Vækst på grund af celledeling umiddelbart efter bestøvning og befrugtning,

Vækst på grund af cellestrækning,

Modning.

Æggestokkens vækst stimuleres af spirende pollen allerede før dannelsen af ​​zygoten, og intensiteten af ​​denne vækst er direkte proportional med mængden af ​​spirende pollen. Selv fremmed pollen kan fremme æggestokkevækst, hvilket forklares med det høje IAA-indhold i pollen.

Behandling af blomster med eksogent auxin i mange planter med saftige frugter inducerer væksten af ​​æggestokken og dannelsen af ​​parthenocarpic, dvs. frøfri frugter. Behandling med gibberellin forårsager også frugtsætning i mange planter (druer, æbletræer, tomater osv.). Tilstedeværelsen af ​​cytokinin er nødvendig for væksten af ​​unge frugter, men eksogene cytokininer forårsager ikke dannelsen af ​​parthenokarpiske frugter.

I begyndelsen af ​​dannelsen af ​​æggestokken i en blomst sker dens vækst som følge af celledeling, som øges kraftigt efter bestøvning. Så kommer en længere fase med celleforlængelse. Vækstmønsteret er meget afhængigt af fostertypen.

Regulering af frugtvækst udføres af phytohormoner. IAA kommer først ind i æggestokken fra stilen og fra spirende pollen. Den udviklende ægløsning bliver så kilden til IAA. I dette tilfælde spiller det aldrende hormon (ethylen) også en vis rolle, som sikrer, at blomsten visner efter bestøvning. De resulterende frø tilfører auxin til pericarp, som aktiverer vækstprocesser i den. Med mangel på auxin (et lille antal frø dannet) forekommer frugtfald.

I hvedekorn observeres den maksimale mængde cytokininer således umiddelbart efter blomstring under overgangen til dannelsen af ​​endosperm. Så begynder indholdet af gibberelliner at stige, og senere IAA, hvis koncentration når sin maksimale værdi i den mælkeagtige modningsfase. Ved overgangen til voksagtig modenhed falder niveauet af gibberelliner og auxiner hurtigt, men ABA-indholdet stiger, hvilket fremmer aflejringen af ​​reservestoffer i endospermen. Når stigningen i den tørre masse af korn stopper, og der opstår dehydrering af frøene (fuld modenhed), falder ABA-indholdet. Faldet i mængden af ​​alle phytohormoner forklares ved deres overgang til en bundet tilstand. Denne rækkefølge af ændringer i forholdet mellem fytohormoner i udviklende hvedekorn bestemmes af udviklingssekvensen af ​​embryonet og endospermen. Når kornene modnes, ophobes kulhydrater og proteiner, der sker ændringer i nukleinsyremetabolismen, og plastiske stoffer bevæger sig aktivt ind i kornene fra stængler og blade. Stænglerne bliver træagtige (indholdet af fibre og lignin, som omdannes til stivelse, falder). Efterhånden som kornet modnes, bliver proteinet mere modstandsdygtigt over for virkningen af ​​proteolytiske enzymer, mængden af ​​monosaccharider falder og mængden af ​​stivelse stiger.

Bælgplanter ophober væsentligt mindre stivelse og andre kulhydrater end korn.

Ved dyrkning af korn og bælgfrugter anvendes ofte en separat høstmetode, som gør det muligt bedre at sikre overførsel af plastikstoffer fra stænglerne til frøene efter klipning og modning i skår. Behandling af afgrøder i voksmodningsperioden med en opløsning af ammoniumnitrat fremskynder modningen af ​​disse afgrøder med 5-7 dage.

Når oliefrø modnes, ophobes fedtstoffer ikke kun, men ændrer sig også kvalitativt. Umodne frø indeholder flere frie og mættede fedtsyrer, mens modne frø øger indholdet af umættede fedtsyrer.

I saftige frugter observeres det højeste indhold af gibberelliner og auxin i pericarp i begyndelsen af ​​dets udvikling. Så falder niveauet af disse fytohormoner og stiger igen med sidste fase vækst. Cytokininindholdet stiger midlertidigt i perioden med den mest intense fostervækst. Ophør af pericarp-vækst falder sammen med akkumulering af ABA i dets væv.

Perioden med celleforlængelse i saftige frugter og især slutningen af ​​denne periode er kendetegnet ikke kun af intensiv vækst, men også af akkumulering af organiske stoffer. Indholdet af kulhydrater og organiske syrer stiger, og stivelse aflejres.

Modningen af ​​nogle frugter korrelerer godt med en stigning i respirationshastigheden. Perioden med øget kuldioxidproduktion hos fosteret kaldes overgangsalderen, og i denne periode gennemgår fosteret en ændring fra umodent til modent. Behandling med ethylen stimulerer denne periode og modningen af ​​modne frugter. Ethylen øger permeabiliteten af ​​membraner i føtale celler, hvilket gør det muligt for enzymer, der tidligere var adskilt fra substrater af membraner, at reagere med disse substrater og begynde at ødelægge dem.

Auxin er også involveret i frugtmodning, og under frugtmodning og bladfald fungerer auxin og ethylen som antagonister. Hvilket hormon der dominerer afhænger af vævets alder.

I en række afgrøder er den fremherskende reproduktionsmetode blevet netop reproduktionsmetoden ved brug af vegetative formeringsorganer (f.eks. kartofler). Derfor kræver dannelsen af ​​disse organer, der både udfører en reproduktiv funktion og samtidig tjener som en ernæringskilde for mennesker, særskilt overvejelse.

Tuberiseringsprocessen i fysiologiske termer studeres bedst i kartofler. Med lange dage og høje temperaturer (over 29 grader) kan de blive til lodrette bladskud, og ved normale (lavere) temperaturer dannes en knold for enden af ​​stolonen. Tuberisering er altid forbundet med hæmning af vækst af både overjordiske skud og stoloner. En kort dag fremmer indtrængen af ​​plastikstoffer i knoldene.

Knoldedannelse involverer tre stadier;

forberedende - udseendet og væksten af ​​stoloner,

lægning og vækst af selve knolden,

modning og dvale af knolden.

Dannelsen af ​​stoloner fra aksillære knopper er begunstiget af deres mørkere (hvorfor hilling er obligatorisk i kartoffeldyrkningsteknologi). IAA, sammen med gibberelliner, der kommer i tilstrækkelige mængder fra luftdelene, skifter det genetiske program for udviklingen af ​​aksillærknoppen fra udviklingen af ​​et lodret bladskud til dannelsen af ​​en stolon. Gibberellin er også nødvendigt for forlængelsen af ​​stolon-internoder.

Indledningen af ​​knolde ved de distale ender af stoloner er forbundet med en skarp hæmning af deres længdevækst. Tilsyneladende er denne undertrykkelse forårsaget af en stigning i koncentrationen af ​​ABA, som dannes i store mængder i blade på korte dage. Under korte dage reduceres syntesen og indtaget af IAA og gibberelliner. Samtidig øges forholdet mellem cytokininer og auxiner.

Knoldhvile er forbundet med en kraftig opbremsning i respiration, henfald og syntese af biopolymerer og et stop i vækstprocesser. Hos kartoffelknolde er det kun meristematiske væv, primært øjnene, der er i en dyb dvaletilstand. Opbevaringsvæv er i stand til hurtigt at aktiveres som reaktion på beskadigelse (en sårperiderm dannes under mekanisk skade).

Tilstanden af ​​dyb dvaletilstand af ocelli skyldes det høje indhold af ABA, koffeinsyre og scopoletin.

Fremkomsten af ​​knopper fra en tilstand af dyb dvale er forbundet med et fald i ABA-indhold (10-100 gange) og en stigning i koncentrationen af ​​frie gibberelliner. Behandling med gibberellinsyre-baserede stimulanser stopper dvalen i knolde og tillader sommer beplantning kartofler i syd.

I løg i den hvilende periode stopper vækstprocesserne ikke, selvom de forløber meget langsomt. Den hvilende tilstand opretholdes af en høj koncentration af ABA. Før spiring falder niveauet af ABA, og indholdet af cytokininer, gibberellin og auxiner stiger.

Processerne med dannelse af jordstængler og stoloner samt planters evne til at slå rod ved hjælp af lagdeling og stiklinger er underlagt de samme mønstre i ændringen i arbejdet med forskellige phytohormoner.

Brugen af ​​vækstregulatorer i landbrugspraksis.

Vækstregulatorer er meget udbredt i landbrugspraksis på følgende områder:

På stadiet af såning, plantning,

På stadiet med kontrol af blomstring, sætning, afgrødedannelse,

På rengøringsstadiet,

På hvilestadiet.

På såningsstadiet bruger plantninger:

til at rode stiklinger, der er svære at rodfæste, såsom vindruer,

for bedre overlevelse af vaccinationer,

for bedre frøspiring

På stadiet med at kontrollere blomstring, sætning og afgrødedannelse bruges følgende:

for at stimulere starten af ​​blomstringen,

at øge antallet af frugtsæt,

at stimulere kvindelig blomstring hos tvebolige arter.

Gibberelliner:

at øge frugtstørrelsen,

at forbedre kvaliteten af ​​økonomisk værdifulde organer (fremme en stigning i sukker i frugter, stængler, stængelafgrøder, rodafgrøder osv.)

at stimulere mandlig blomstring hos tvebolige arter.

Ethylen og abscisinsyre stimulerer også kvindelig blomstring hos tobolige arter.

På rengøringsstadiet skal du bruge:

Ethylen og abscisinsyre og en række andre væksthæmmere (for eksempel: magnesiumchlorat, hydrel, etrel):

for at fremskynde modningen, øge udbyttet,

til afløvning,

til udtørring (tørring af stængler og blade før høst),

til senikation (acceleration af modning med 5-7 dage i områder med en kort varmeperiode)

På hvilestadiet:

For at forlænge hviletilstanden bruges ethylen og abscisinsyre til at behandle spisekartofler, rodfrugter og frugter (enten sprøjtet med en 0,5% hydrel-opløsning, eller sammensætningen af ​​atmosfæren i lageret justeres).

Brug for at bryde hviletilstanden:

etherisering: til spiring af skud, jordstængler - behandling med svovlsyreæter,

varme bade: til at tvinge syrener til nytår (dyp buskens skud i varmt (30-35 o C) vand i 9-12 timer),

gibberelliner for at opnå en anden høst af kartofler fra friskhøstede knolde (gennemblødt i 30 minutter i en blanding af 0,0005 % gibberellin og 2 % thiourinstof).