SPOCZYNEK NASION- jest to stan, w którym nasienie nie jest zdolne do kiełkowania nawet w optymalnych warunkach zewnętrznych. Przyczyny uniemożliwiają skiełkowanie znajdującego się w stanie spoczynku bezwzględnego zlokalizowane są w nim samym.
Spoczynek względny (właściwy) - nasiona, które po utracie kontaktu anatomicznego z rośliną macierzystą są zdolne do natychmiastowego kiełkowania w korzystnych warunkach. Więc jest to pewien okres niezdolności nasienia do niezdolności kiełkowania.
Spoczynek względny (wymuszony)- nasienie, które po przejściu właściwego okresu nadal nie może kiełkować, gdyż nie pozwalają na to niekorzystne warunki zewnętrzne np. zbyt niska temperatura.
Przyczyny wywołujące stan spoczynku bezwzględny nasion:
nieprzepuszczalność okrywy nasiennej dla wody i gazów - ich spoczynek w naturalnych warunkach trwa nawet przez kilka lat. Jego przerwanie następuje w wyniku uszkodzenia okrywy nasiennej, dzięki czemu staje się ona przepuszczalna dla wody i gazów. Najczęściej występuje to w skutek działalności mikroorganizmów glebowych. Np. malwy, sumak
morfologiczna niedojrzałość zarodka - np. storczyk, krokus - zaraz po wypadnięciu nie kiełkują od razu, tylko po upływie pewnego czasu.
wysoka zawartość inhibitorów wzrostu lub zbyt niski poziom stymulatorów wzrostu w nasieniu - róże, wiśnie - w miarę upływu czasu inhibitory maleją.
Niska temperatura - szybki ubytek inhibitorów w nasionach, co skraca czas spoczynku.
Optymalna temperatura, optymalna ilość opadów skracają czas spoczynku roślin -skaryfikacja.
ŻYWOTNOŚĆ NASION - jest cechą gatunkową i zależy od również od warunków zewnętrznych. Zdolność do kiełkowanie, które prowadzi do powstania rośliny zdolnej do reprodukcji.
Wigor nasion - wyraża zdolność do wytwarzania zdrowych i dobrze rozwijających się siewek oraz roślin o szerokich granicach różnych czynników środowiska.
Długowieczność nasion - maksymalny okres zachowania żywotności. Nasiona skrobiowe wykazują większą długowieczność niż nasiona oleiste. Podobnie w zachowaniu żywotności sprzyja obecność twardej, nieprzepuszczalnej dla wody i gazów łupiny nasiennej oraz niewielka wilgotność powietrza o niska temperatura/ w warunkach zwiększonej wilgotności i temperatury nasiona tracą żywotność, bo jest to związane ze starzeniem się nasion.
Żywotność nasion sprawdza się:
*fizjologicznie - zdolność do kiełkowania i energia. Jest to % nasion skiełkowanych w okresie czasu, krótszy okres to energia, dłuższy do zdolność. Energia trwa 3-5dni, zdolność 5-20dni. Energia ukazuje jak szybko i jak długo, zdolność - wskazuje ile nasion kiełkuje.
*biochemicznie- tetranaliza - żywe części nasion są zabarwiane na c zerowo, martwe są bezbarwne (metoda Lakona).
KIEŁKOWANIE- zespól procesów zachodzących w nasieniu, których wynikiem jest aktywacja zarodka prowadząca do wzrostu siewki. Rozpoczęcie wzrostu jest wynikiem zakończenia kiełkowania i stanowi początek następnej fazy rozwoju rośliny, która prowadzi do inicjacji wzrostu, ale, podczas której nie występują procesy wzrostowe.
Kiełkowanie obejmuje:
I faza fizyczna - rozpoczyna się, gdy nasienie znajduje się w warunkach umożliwiających pęcznienie. Polega ono w pierwszej kolejności na pobieraniu wody przez koloidy nasienie, co prowadzi do zwiększania świeżej masy i objętości nasienie. W efekcie pęcznienia dochodzi, co pękania łupiny nasiennej, co umożliwia wymianę gazową między naisniem a środowiskiem.
II Faza biochemiczna- aktywacja enzymów hydrolitycznych odpowiedzialnych za rozkładania materiałów zapasowych. Materiały zapasowe ulegają hydrolizie do prostych związków np. cukry
III faza fizjologiczna- produkty hydrolizy są wykorzystywane przez zarodki do:
do oddychania - kiełki otrzymują energię
do składników umożliwiające intensywne dzielące się komórki. Następuje powiększenia masy i przyśmiepszenie procesu wydłużeniowego.
Typy kiełkowania:
Kiełkowanie nadziemne (epigeiczne) - polega na tym,że po pojawieniu się korzenia zarodkowego następuje wydłużenie hipokotylu, co powoduje wyniesienie liścieni ponad powierzchnię gleby. Zielejące liście podejmują jako się pierwsze fotosyntezy - ogórek, funkcji asymilacyjnej - sałata, oraz zapasowej - dynia.
Kiełkowanie podziemne (hipageiczne)- wydłuża się epikotyl, a liścienie pozostają pod ziemią. Fotosynteza rozpoczyna się w tym przypadku dopiero w pierwszych liściach. U ziemniaków, zbóż pojawia się najpierw korzeń głowy. Następnie, równocześnie ze wzrostem pojawia się koleoptyl (pochwa liściowa odsłaniająca pierwsze liście). W pierwszym liściu rozpoczyna się fotosynteza.
Kiełkowanie pośrednie- fasola zwyczajna - liścienie wydostają się z okryw nasiennych i pełnią funkcję zapasową. Wydłużeniu ulega nadliścieniowa łodyżka zasadnikowa. Nie pełni funkcji asymilacji.
Wpływ czynników środowiskowych na kiełkowanie:
*temperatura - kandyralny punkt termiczny:
temp. Min jest niższa dla nasion roślin klimatu chłodnego np. groch 1-2C
temp. Optymalna mieści się w granicach 15-40C
temp. Max mieści się w granicach 30-50C.
Optimum termiczne kiełkowania może się zmieniać w trakcie kiełkowania i jest związana z pochodzeniem rośliny.
*światło- nasiona takie nazywamy fotoblastycznymi, pczy czym wyróżniamy fotoblastię dodatnią- światło stymulujące kiełkowanie) i ujemną (światło hamujące kiełkowanie). Stymuluje światło czerwone, hamuje światło FR.
*woda- podczas ostatnich etapów embrionalnych większość nasion występuje ich odwodnienie, które polega na zmniejszeniu zawartości wody, co uniemożliwia kiełkowanie.
*Tlen- jest niezbędny do kiełkowania wszystkich nasion. Nawet nasiona kiełkujące w naturalnych warunkach pod ziemią, całkowicie pozbawione tlenu kiełkują powoli, i wykazują siewki animalnie rozwojowe.
*CO2- zwiększenie stężenia CO2 w atmosferze powyżej 0,03% wywiera najczęściej elekt przeciwni prowadzi do zahamowania kiełkowania.
*składniki mineralne- obecność azotanów w podłożu glebowym, ma obecność z reguły na zwiększenie zdolności kiełkowania.
ROZWÓJ WEGETAWYWNY- w miarę powiększenia się masy i wzrostu rośliny następuje również jej rozwój - powstają nowe pąki, liście, nowe odgałęzienia łodygi i korzeni. Młoda roślina początkowo znajduje się w okresie młodocianym. W tym czasie siewka rozpoczyna autroficzny sposób odżywiania i tworzy wyłącznie ograny wegetatywne.
Cechy okresy młodocianego:
Kształcenie liści i ich większość (heteroblastaia) różniące się budową anatomiczną i pokrojem rośliny
silną reakcją na bodźce tropiczne (fototropizm) i słabą na bodźce wernalizacyjne i fotoperiodyczne
intensywny wzrost elongacyjny i duża aktywność metaboliczna
wzmożona zdolność do regeneracji.
Rośliny jednoroczne - kilka dni do tygodnia
Rośliny wieloletnie - od kilku do kilkunastu lat.
Fazy wzrostu wegetatywnego:
wzrost embrionalny- jest to zwiększenie się objętości tkanki lub organu w wyniku podziału komórki. Wyróżniamy tkanki twórcze:
merystemy wierzchołkowe, czyli stożki wzrostu pędów i korzeni, są odpowiedzialne za wydłużanie się organów
merystemy boczne- kambium (miazga twórcza) i fellogen (miazga korkotwórcza). Przyrost wtórny powoduje i jest odpowiedzialny na wzrost łodygi i korzenia na grubość
merystemy interkalarne- wstawowe - występują jedynie u tych gatunków roślin, których pędy składają się z węzłów i międzywęźli np. trawy
Istotną cechą jest to, iż merystemy mają zdolność do wzrostu podziałowego przez całe swoje życie.
wzrost wydłużeniowy (elongacyjny) - pobieranie wody strefą wzrostu wydłużeniowego sąsiaduje strefą wzrosty embrionalnego. Komórki w strefie wzrostu wydłużeniowego zaczynają intensywnie pobieranie wody, tworzenie się centralnej wakuoli, powiększenia się ścian komórkowych, wzrost ich plastyczności. Intensywnemu wzrostowi komórki towarzyszy wzrost natężenia oddychania. Które dostarcza energię i metabolitów należących do procesów syntezy składników komórkowych.
faza różnicowania- komórki nie zwiększają swoich rozmiarów.
Regeneracja- odtwarzanie utraconych części i organów przez samą roślinę. Odcięta część nadziemna z zasady potrafi odtworzyć, czyli zregenerować system korzeniowy, jeżeli umieścimy jej podstawę w wilgotnym podłożu, a cały pęd będzie zabezpieczony przed utratą wody.
I OGRAN ROŚLINY- jest to korzeń zarodkowy będący zaczątkiem przyszłego korzenia głównego. Powstanie następuje w wyniku uruchomiania aktywności mitotycznej merystemu korzeniowego zarodka. Do intensywnego i ciągłego podziału są zdolne jedynie komórki incijanile merystemu wierzchołkowego i szybko się przekształca w czapeczkę korzeniową. Pod komórkami inicjalnymi znajduje się centrum spoczynkowe jest to kilkadziesiąt do kilkuset komórek nie wykazujących aktywności mitotycznej. Są odpowiedzialne za kierowaniem procesami różnicowania i formowania się tkanek korzenia.
II ORGAN ROŚLINY- to łodyga wraz z liścikami. Powstaje w wyniku podziału komórek merystematycznych wierzchołkowych, których znajduje się w wierzchołkach wzrostu pędu - jest to szczytowa strefa osiowa pędu. Która wytwarza ciągle nowe komórki, dzięki czemu powstają tkanki.
* Kambium- to warstwa komórek wiązkowych lub śródwiązkowych, produkująca komórki tkanki przewodzącej: łyka na zewnątrz, drewna do wewnątrz.
* fellogen - to warstwa komórek powstająca w wyniku odróżnicowania się komórek okolnicy bądź tkanki miękiszowej. Dzięki niemu powstaje na zewnątrz korek, czyli wtórna tkanka okrywająca, a do wewnątrz fellodermę i to wszystko daje nam perydermę.
* kollus - tkanka przyranna, zalewa miejsca zranienia oraz złamania roślin
Węzły- miejsca, w których liście łączą się z łodygą.
Międzywęźla - są odcinkami łodygi pomiędzy kolejnymi liśćmi.
Promysterum :
strefa osiowa- obejmującą całą wyższą część merystemu, czyli promerystemu
proksumalna strefa osiowa - obejmuje obszar wewnętrzny znajdujący się pod strefą dystalną, zwaną cęśto merystemem centralnym
strefa peryferyczna - otacza strefę proksymalną.
Dwie ostanie strefy ś wytworem protomerystemu.
Proces powstania liścia:
powstanie bocznego uwypuklenia promerystemu
wykształcenis się osi liścia
tworzenia się blaszki liściowej.
Metody rozmnażania wegatywnego:
ukorzenianie łodygi i liścia
sadzonki
odkładyki - polega na zwyczajnym przyginaniu pędów do ziemi i przysypywanie ich cienką warstwa gleby.
szczepienia - polega na przeszczepianiu fragmentu łodygi z pąkiem, czyli zaraza, na siewkę tego samego gatunku zwaną podkładką.
hodowanie komórek w sztucznych warunkach
in vitro (pożywka) - polega na hodowaniu komórku lub osobnika kartmijącego sztuczną pożywką w odpowiednich naczyniach szklanych, w ściśle kontrolowanych warunkach świetlnych termicznych.
ROZWÓJ GENERATYWNY- stożek wzrostu pędu, który do tej pory produkował jedynie liście, zaczyna wytwarzać ograny rozmazania generatywnego, a więc kwiatu lub kwiatostany a także owoce.
Indukcja kwitnienia - stan fizjologicznej dojrzałości do przejścia w fazę generatywną osiąga roślina po zakończeniu młodocianego okresu rozwoju, a więc gdy staje się wrażliwa na pewne czynniki.
Wernalizacja - proces wywołania lub przyśpieszania zawkitu u roślin poddanych działaniu niskiej temperatury. Miejscem percepcji bodźca termicznego są młode, dzielące się komórki merystematemy wierzchołkowego. Temperatura stymuluje kwitnienie w zakresie od 0 do 12C, ale są one różne dla poszczególnych gatunków roślin.
Podział roślin wymagających wenalizacji
rośliny o bezwzględnej wrażliwości, u których przejście okresu chłodu jest niezbędnym warunkiem kwitnienia.
Rośliny o względnej wrażliwości, które mogą zakwitać bez okresy chłodnego, lecz występuje opóźnienie rozwoju generatywnego, a kwitnienie mniej obfite.
Fotoperiodyzm- jest reakcją roślin czas trwania i następstwo okresów napromieniowania i ciemności. Ze względu na wymagania roślin dotyczące długości dnia lub długości nocy podzielono je na grupy:
Rośliny dnia krótkiego - zakwitają w ogóle lub najszybciej tylko wówczas, gdy okres światła w cyklu dobowym jest krótszy od pewnej krytycznej długości dnia
Rośliny dnia długiego - zakwitają w ogóle lub najszybciej tylko wówczas, gdy okres światła w cyklu dobowym jest dłuższy od pewnej krytycznej długości dnia.
Rośliny stenofoperiodyczne - średniej długości dnia - zakwitają najszybciej i najobficiej przy dniu o średniej długości = 14 godzin
Rośliny ambifoperiodyczne- zakwitają nbajszybiej i najobficiej w warunkach dnia krótkiego lub długiego.
Rośliny krótko-długodniowe- zakwitają najobficiej i najszybciej, gdy dzień początkowo jest krótszy a anstepnie ulega stopniowemu wydłużaniu. U nas wiosną
Rośliny długo-krótkodniowe - zakwitają najszybciej i najobficiej, gdy dzień z długiego skraca się - u nas jesień.
Rośliny fotoperiodycznie obojętnie- zakwitają niezależnie od istniejących warunków fotoperiodu.
STARZENIE SIĘ ROŚLIN- niezaleznie od całkowitej długości życia poszczególnych organizmów, w pewnym okresie ich ontogenezy dochodzi do osłabnięcia procesów życiowych. Postępujący proces starzenia kończy się śmiercią dla rośliny.
Wyróżniamy 4 typy starzenia się:
Starzenia się całej rośliny
Starzenia się pędu (łodygi i liści)
Równoczesne starzenia się liści
Kolejne starzenia się liści (starzenia ciągłe)
Procesowy starzenia u roślin towarzyszą objawy:
Wzrost korzenia i pędu ma coraz mniejszą szybkość i w końcu ustaje.
Maleje sprawność pobierania soli mineralnych przez korzenie
Znika wrażliwość fotoperiodyczna
Następuje stopniowy rozkład chlorofilu
Zmniejsza się intensywność fotosyntezy
Maleje intensywność oddychania
Nagromadzają się niektóre metabolity i różne produkty rozkładu
Powstają trudności w transporcie asymilantów, hirmownów i soli mineralnych
Maleje ilość stymulatorów, a zwiększa się zawartość inhibitorów wzrostu
Zmniejsza się przepuszczalność błoń komórkowych
Długość żcyai kwiatów zależy od:
Dostępności składników pokarmowych
Dostępności wody, intensywności transpiracji
Intensywności oddychania
Dostępności hormonów
Syntezy etylenu.
Proces starzenia się roślin można hormonalnie regulować.