Wzrost i rozwój roślin

Wzrost i rozwój roślin

1. Etapy ontogenezy roślin

2. Wzrost (definicja, charakterystyka)

3. Różnicowanie

4. Rozwój

5. Morfogeneza

6. Czynniki regulujące morfogenezę roślin

Etapy rozwoju osobniczego

– kiełkowanie nasienia
– Rozwój wegetatywny

– Rozwój generatywny

(tworzenie kwiatu, owocu, nasienia)

– Starzenie

(ewentualnie spoczynek)

– Śmierć rośliny

Definicja procesu wzrostu i rozwoju

Z zygoty powstają ■

tkanki

■ organy
■ cała roślina

Podstawą procesu

rozwoju rośliny

jest

dzielenie się i wzrost

oraz

różnicowanie komórek

(w tkanki, organy)

zmiany ilościowe

zmiany jakościowe

+

=

ROZWÓJ

Zależności między rozwojem a wzrostem,

różnicowaniem, tworzeniem wzorca i morfogenezą

wzrost

różnicowanie

tworzenie wzorca

morfogeneza

ROZWÓJ

- proces, który prowadzi do
zwiększenia wymiarów
rozwijającego się organizmu

- proces komórkowej specjalizacji

Wzrost,
różnicowanie się w
tkanki, organy lub
całe organizmy

- proces regulacji i kierunku
różnicowania się komórek

- proces ekspresji
poszczególnych genów w
określonej kolejności i
czasie

Wzrost charakteryzuje się określoną szybkością

0

20

40

60

80

100

120

140

0

2

4

6

8

10

12

14

wiek siewki (dni)

dł

ug

oś

ć

hy

po

ko

ty

la

(m

m

)

hodowla w ciemności

hodowla na świetle

Krzywa wzrostu siewek gorczycy rosnących w różnych warunkach

środowiska (na świetle i w ciemności)

Rodzaje wzrostu

• Wzrost ograniczony

(zdeterminowany) – liście, kwiaty, owoce

• Wzrost

nieograniczony

– merystemy wierzchołkowe pędów

wegetatywnych, korzeni

*

*

*

• Wzrost wydłużeniowy

(elongacyjny)

• Wzrost objętościowy

Dwa typy wzrostu

Wzrost embrionalny

– przez

podziały komórkowe

Wzrost wydłużeniowy

- przez

wydłużanie komórek

Wzrost

regulowany jest przez

czynniki:

■

egzogenne (światło) i

■

endogenne (hormony).

Współdziałanie cytokinin i auksyn w regulacji

wzrostu

Cytokininy – stymulują podziały komórkowe

Auksyny – stymulują wzrost wydłużeniowy (elongacyjny)

Auksyny stymulują wzrost elongacyjny ściany

komórkowej (tzw. wzrost kwasowy)

- IAA aktywuje pompę

protonową zależną od ATP

w plazmalemie lub ER

- Protony przemieszczają się

do apoplastu, co powoduje

zakwaszenie apoplastu

- Następuje aktywacja

enzymów hydrolitycznych i

rozerwanie wiązań

wodorowych pomiędzy

mikrofibrylami celulozowymi

- To prowadzi do

rozluźnienia struktury ściany

komórkowej i zwiększenia jej

elastyczności

szybka odpowiedź
na hormon

• Różnicowanie

czyli proces komórkowej

specjalizacji

– jest zależne od syntezy

różnych białek przez komórki

posiadające ten sam genom.

Pierwszy podział u Arabidopsis jest asymetryczny,

potem następuje różnicowanie i specjalizacja komórek

Różnicowanie komórek

Różnicowanie komórek

to proces, w wyniku którego komórki nabywają

odmiennych właściwości: metabolicznych, strukturalnych, funkcjonalnych

od komórek, z których powstały (macierzystych).

Niesymetryczny podział komórki jest

pierwszym etapem wzrostu włośnika

Regulacja kształtu i kierunku różnicowania się komórek =

MORFOGENEZA

Morfogeneza

(kształtowanie ciała rośliny) to wynik przebiegu

procesów rozwojowych indukowanych przez aktywację

określonych genów.

MORFOGENEZA

wszystkich roślin jest

genetycznie zaprogramowana i

środowiskowo kontrolowana.

Podsumowanie