Тема: Вегетативное размножение. Вегетативное размножение 3 вегетативное размножение

Вегетативное размножение растений — это размножение с помощью вегетативных органов — корней, побегов, листьев или даже небольшой его частички. При вегетативном размножении новые растения получаются точно такими же, как и материнское растение.

Никаких генетических изменений у нового растения не отмечается и все признаки материнского полностью повторяются в дочернем растении.

Вегетативное размножение растений применяется

1. Если растения при семенном размножении не повторяют материнские качества, проще говоря, если растение в первом поколении выращено из семян гибрида F1 , то с такого растения нельзя брать семена, потому что новые растения не будут похожи на материнское. К таким растениям можно отнести многочисленные гибриды овощей, а также розы , гладиолусы, тюльпаны, георгины, некоторые сорта петуний , флоксы , эдельвейс , сирень, нефролепис, вейгелу .

2. Если некоторые растения не образуют жизнеспособных семян или выращиваются в условиях, когда семена не вызревают. К таким растениям, например, можно отнести фикус, фуксию , тростник, драцену , алоказию , калатею, маранту, жасмин комнатный, пеларгонию , манжетку, панкрациум, некоторые пестролистные формы растений .

3. Если вегетативное размножение экономически выгодно, например, если вы готовите растения на продажу: для получения низких растений, для более быстрого и раннего цветения.

4. Если вегетативное размножение намного легче семенного. У некоторых растений, например, у бирючины, астильбы , лимонника, замиокулькаса , аронии черноплодной, кипарисовика Элвуди . Семена этих растений должны пройти сложные условия подготовки к посеву. Даже после длительной стратификации семена очень трудно всходят, а черенкование этих растений, наоборот, очень легко сделать. У селагинеллы семенное размножение практически невозможно в домашних условиях, так как для семенного размножения нужны мужские и женские споры, а это даже в лаборатории очень трудно сделать. Поэтому, вегетативное размножение селагинеллы — делением куста или черенками — единственный способ размножения в домашних условиях.

5. Вегетативное размножение применяется и для того, чтобы продлить ювенильные фазы развития растений. Ювенильной фазой называют «юношеский» период растения, он продолжается от прорастания семян до закладки первых бутонов. В этот период формируются вегетативные органы растений: нарастают корни, стебли, листья. Такие растения, как циперус , лучше все время обновлять, иначе циперус быстро желтеет.

В промышленном цветоводстве широко практикуется вегетативное размножение растений , ведь его преимущества неоспоримы: растения, выращенные из семян зацветают намного позже, чем при вегетативном размножении. Например, амариллисы из семян зацветут на пятый год, а при размножении дочерней луковицей - через три года.

Также, вегетативно размноженные растения более низкие по высоте. Например, бархатцы, вербена или агератум при семенном размножении отрастают до в высоту до полуметра, и при создании бордюров такие высокие растения использовать уже нельзя. А при вегетативном размножении этих растений из черенков получаются новые растения высотой всего 15-20 сантиметров при очень сильном цветении. (Так вот в чем секрет буйного цветения городских клумб!) Но, у вегетативного размножения есть и свои недостатки: у растений низкий иммунитет, они сильнее подвержены заболеваниям, менее долговечны.

Вегетативное размножение растений может быть искусственным и естественным

Искусственное вегетативное размножение - размножение черенками , листьями, частью листа. Успех вегетативного искусственного размножения зависит от земляной смеси , в которой укореняются новые растения, влаги , освещения , температуры воздуха , а также от сортовых особенностей растения, его возраста. Во время весенней обрезки комнатных растений, таких, как клеродендрум , пассифлора голубая , остается много побегов, которые легко укореняются. А сенполию и глоксинию можно размножать листьями.

При естественном вегетативном размножении участвуют вегетативные органы, которые легко укореняются сами.

Естественные вегетативные органы размножения растений

1.Например, нефролепис , хлорофитум , садовая земляника , камнеломка размножаются усами , или столонами . У всех растений, размножающихся усами, или столонами, характерен розеточный рост.

2.Некоторые растения отпускают надземные побеги - плети . Плети и усы очень похожи. На конце плети также образуется розетка. Плети образуются у живучки ползучей. В междоузлиях, в местах соприкосновения с землей на плетях образуются корни. Таким способом можно укоренять виноград, клематис , девичий виноград . Весной плеть положить на землю, присыпать землей, а осенью плеть можно разрезать на междоузлия и посадить уже как самостоятельные растения.

3.У некоторых растений у основания стебля образуются отпрыски . Многие луковичные у основания образуют отпрысковые луковички. Такими отпрысками размножается ананас, бромелия, финиковая пальма. У симподиальных орхидей боковые побеги на корневищах также можно назвать отпрысками.

Если отпрысков мало, их рост можно стимулировать. Для этого розетку отрезают с небольшой частью стебля и укореняют, а у оставшегося растения быстро появляются отпрыски.

4.У некоторых растений образуется корневая поросль . У кого растут сливы в саду, тот хорошо знаком с корневой порослью)).

5.Есть растения со сбрасывающимися побегами . К ним относятся некоторые кактусы и суккуленты , например, мамилярия, бриофиллиум (более известный, как каланхоэ), семпервивум. Попадая на землю побеги быстро укореняются и начинают расти.

6. У некоторых растений образуются дочерние луковицы, клубни, клубнелуковицы, псевдобульбы, корневища - видоизмененные органы, участвующие в вегетативном размножении. В этих органах растения накапливают питательные вещества. Таким способом размножаются многолетние растения : гиацинт , ирис , тюльпан , лилия , тигридия, флокс, лилейник , подснежник, кливия, амариллис, кринум, кислица, пион и многие другие корневищные растения.

Другой вариант бесполого размножения осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации. Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное растение (например, яблоня) обладает некой удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта удачная комбинация почти наверняка будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение -- отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.

Бесполое размножение, воспроизводящее идентичные исходному организму особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.

3. Половое размножение

Принципиальное отличие полового размножения от бесполого состоит в том, что в нем участвуют обычно два родительских организма, признаки которых перекомбинируются у потомства. Половое размножение свойственно всем эукариотам, но преобладает оно у животных и высших растений.

Переход к этому типу размножения имел огромное значение для эволюции жизни на Земле. Половое размножение создает бесконечное разнообразие особей, в том числе и таких, которые успешно адаптируются к изменчивым внешним условиям, «завоевывают мир», распространяясь в новые места обитания, и оставляют потомство, передавая ему свой наследственный материал. Потомки же двух успешных родительских особей могут оказаться обладателями еще более удачной комбинации наследственных признаков, и соответственно они разовьют успех родителей. Особи с неудачной комбинацией признаков будут элиминированы естественным отбором. Таким образом, половое размножение создает богатый материал для естественного отбора и эволюции. Любопытно и другое: само возникновение особи как индивидуальности, неделимого и смертного существа, является результатом перехода к половому размножению. При бесполом размножении клетка бесконечно делится, повторяя саму себя: она потенциально бессмертна, но особью может быть названа только условно, так как не отличима от неопределенного множества дочерних клеток. При половом размножении, напротив, все потомки различаются между собой и отличаются от родителей, а те с течением времени умирают, унося с собой свойственные им неповторимые особенности. Американский зоолог Р.Хегнер, обсуждая простейших, выразил это таким образом: «Они приобрели очередное новшество - пол; цена этого приобретения - неминуемая естественная гибель... Не велика ли эта цена?»[ Гормональная регуляция размножения у млекопитающих. М., 1987] Подчеркнем однако, что одновременно открылись возможности для развития и совершенствования, и они привели к появлению разнообразных живых форм, не сопоставимых по уровню организации с теми организмами, которые остановились на бесполом размножении.

3.1. Половое размножение животных

Переход к половому размножению связан с появлением специализированных половых клеток - мужских и женских гамет, в результате слияния которых (оплодотворения) образуется зигота - клетка, из которой развивается новый организм, обладающий новой комбинацией исходных генетических признаков.[ Мэйнард Смит Дж. Эволюция полового размножения. М., 1981]

Половое размножение впервые появилось у простейших, но переход к нему не был связан с немедленной утратой способности к репродукции бесполым путем: ряд животных сохранили ее, обычно чередуя бесполое размножение с половым. Такое чередование поколений наблюдается у некоторых простейших, кишечнополостных и оболочников.

3.2. Гаметы и гонады

Основой образования гамет (гаметогенеза) служит мейоз - клеточное деление с уменьшением вдвое числа хромосом, вследствие чего гаметы, в отличие от всех других клеток организма, гаплоидны. Слияние гамет восстанавливает число хромосом в зиготе до диплоидного. Последующее деление зиготы происходит путем митоза. Отметим, что у всех многоклеточных организмов деление всех клеток тела, кроме половых, происходит путем митоза. Следовательно, бесполое размножение клеток посредством деления надвое сохранилось в эволюции как основной механизм роста и развития организма, но не его репродукции.

У многих простейших половое размножение происходит с участием морфологически одинаковых мужских и женских гамет (у фораминифер, например, они представлены очень мелкими клетками, образующимися в гаплоидной родительской клетке в цикле чередования поколений). Такое явление называется изогамией. Она свойственна только одноклеточным.

Однако уже у некоторых простейших, например споровиков, и у всех многоклеточных организмов произошла дифференциация гамет: они стали различаться по форме и функции - возникла гетерогамия, т.е. разделение половых клеток на яйца (женские гаметы) и сперматозоиды (мужские гаметы).

Большинству животных свойственна т.н. оогамия: крупная неподвижная яйцеклетка (яйцо) и мелкий подвижный сперматозоид, за счет активных движений которого происходит его контакт с яйцом, ведущий к оплодотворению.

У губок и некоторых ресничных червей половые клетки рассеяны в теле и выводятся через разрывы стенки тела или через ротовое отверстие, но у многих плоских червей (а в зачаточной форме - и у гидры) появились гонады - специальные железы, продуцирующие гаметы. Мужские гонады - это семенники, женские - яичники. Правда, у таких гермафродитных животных, как брюхоногие моллюски, мужские и женские половые клетки созревают в одной и той же гонаде, но обычно в разное время, так что гонада функционирует то как семенник, то как яичник, и самооплодотворения не происходит. У других гермафродитных животных, например плоских червей или пиявок, одна особь содержит и яичники, и семенники; однако даже в случае одновременного созревания яиц и сперматозоидов животное избегает самооплодотворения и обычно спаривается с другой особью (исключение составляют, например, солитеры (цепни), одиночно живущие в кишечнике). Гермафродитизм наиболее распространен у червей и моллюсков и редко встречается у более высокоорганизованных форм - иглокожих, членистоногих и позвоночных; с другой стороны, он довольно редок и у таких древнейших многоклеточных, как кишечнополостные и в частности медузы.

Уже у некоторых червей и моллюсков в дополнение к гонадам сформировались половые протоки - семяпроводы и яйцеводы. Гонады и половые протоки составляют основные функциональные части внутренних половых органов, и они имеются у всех более высокоорганизованных животных.

Вегетативное размножение - это размножение частями растений: побега, корня, листа, либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение - одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено половое размножение.

Сущность вегетативного размножения

В основе вегетативного способа лежит регенерационная способность растений. Этот тип размножения широко распространен в природе и часто используется в растениеводстве. При вегетативном размножении у потомства повторяется генотип родителя, что очень важно для сохранения признаков сорта.

В природе вегетативное размножение происходит корневыми отпрысками (вишня, осина, осот, бодяк), отводками (скумпия, дикий виноград), усами (земляника, лютик ползучий), корневищами (пырей, тростник), клубнями (картофель), луковицами (тюльпан, лук), листьями (бриофиллум).

Все естественные способы вегетативного размножения растений широко используются человеком в практике растениеводства, лесоводства и особенно садоводства.

Природные способы размножения

Размножение отводками применяют для выращивания смородины, ореха, винограда, шелковицы, азалии и др. Для этого одно-, двулетний побег растения наклоняют в специально вырытую канавку, пришпиливают и засыпают землей так, чтобы конец побега оставался над поверхностью почвы.

Можно и без канавки разложить побеги радиусами на выровненной поверхности почвы, пришпилить их и присыпать землей. Укоренение идет лучше, если под почкой делают надрезы коры. Приток к надрезам питательных веществ стимулирует образование придаточных корней. Укоренившиеся побеги отделяют от материнского растения и рассаживают.

Ягодные кустарники размножают также делением куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.

Корневыми отпрысками размножают розу, сирень, айву, рябину, боярышник, малину, ежевику, вишню, сливу, хрен и др. Специально травмируя корни, садоводы вызывают усиленное образование корневых отпрысков. Пересаживают их с частью материнского растения.

Искусственные способы

Черенками называют срезанные для этой цели части побега, корня, листа. Стеблевые черенки - одно-, двулетние побеги длиной 20-30см. Срезанные черенки высаживают в почву. На их нижнем конце вырастают придаточные корни, а из пазушных почек - новые побеги. Для повышения приживаемости перед посадкой нижние концы черенков обрабатывают растворами стимуляторов роста. Черенкованием размножают многие сорта смородины, крыжовника, винограда, роз и др.

Листовыми черенками размножают бегонии, узамбарские фиалки, лимон и др. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок, сделав на крупных жилках надрез для ускорения формирования придаточных корней и почек.

Корневые черенки - участки боковых корней длиной 10-20см заготавливают осенью, хранят в песке и весной высаживают в парники. Применяют для размножения вишни, сливы, малины, цикория, яблони, розы и др..

Размножение прививкой широко используют в садоводстве . Прививка - сращивание почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок, или почка, называется привоем, а растение с корнем - подвоем.

Окулировкой называется прививка почки с кусочком древесины. При этом на стебле одно-, двулетнего сеянца делают Г-образный надрез длиной 2-3см, горизонтальный - не больше 1см. Затем края коры осторожно отгибают, под кору вставляют глазок, обрезанный с кусочком древесины. Глазок плотно прижимают к древесине отворотами коры. Место прививки обвязывают мочалом, оставляя открытой почку. После срастания стебель подвоя выше глазка удаляют. Окулировку проводят летом и весной.

Копулировка - прививка однолетнего черенка с несколькими почками. В этом случае привой и подвой должны быть одинаковой толщины. На них делают одинаковые косые срезы. Привой прикладывают к подвою так, чтобы их ткани совпали (особенно важно совпадение камбия) и тщательно привязывают мочалом. При разной толщине подвоя и привоя делают прививку в расщеп, за кору, в прикладку и др.

Значение в сельском хозяйстве

Искусственное вегетативное размножение растений имеет большое значение в сельском хозяйстве. Оно дает возможность быстро получить большое количество посадочного материала, сохранять признаки сорта и размножать растения, не образующие семян.

Поскольку при вегетативном размножении происходит митотическое деление соматических клеток, потомство получает тот же набор хромосом и полностью сохраняет признаки материнских растений.

Задачи : углубить и конкретизировать понятия о способах вегетативного размножения; учить практическим умениям размножать растения и ухаживать за ними; воспитывать любовь к труду и бережное отношение к растениям.

Оборудование : комнатные растения пеларгония (6-8 шт.), фуксия (3-5 шт.), бриофиллум (3 шт.), бегония-рекс (2-3 шт.), традесканция (5-6 шт.), кливия (1 шт.), аспарагус (1 шт.); ящики с почвой (10-12 шт.); скальпели; линейки; посадочные палочки; лейки.

Методические рекомендации . Занятие лучше проводить в школьной теплице или оранжерее. Если их нет, то урок проводят в биологическом кабинете, готовят чистый прокаленный песок, перегнойную почву, скальпели, посадочные ящики, палочки, растения. Перед уроком следует соединить по два стола, покрыть их пленкой или бумагой, расставить необходимое оборудование для работы по звеньям. Проводится беседа о способах вегетативного размножения. Затем учитель определяет задачи по участию школьников в озеленении школы, по размножению комнатных растений и уходу за ними. Перед выполнением практической работы учитель показывает, как черенкуют пеларгонию: на черенке должно быть 2-3 почки, срез черенка делают косо (под углом). Учитель проделывает все операции: размечает линейкой поверхность в ящике на квадраты 10×10 см или 6×6 см. Делает посадочной палочкой ямку глубиной 2-3 см и сажает черенок под углом 45°, уплотняет почву и поливает из маленькой лейки. Так же последовательно проделывает все операции по размножению листом, при этом обращает внимание учащихся на то, что надрезы делают в месте соединения центральной и боковой жилок. На листе может быть до десяти надрезов. Для ознакомления с размножением корневыми отпрысками учитель демонстрирует кливию, луковичные растения (тюльпаны, нарциссы, амариллисы, кринумы). При выполнении практической работы каждое звено получает задание:

Рассмотрите пеларгонию, подсчитайте количество почек на каждом стебле. Определите, сколько черенков можно нарезать, учитывая, что на каждом черенке должно быть не менее двух почек, а длина черенка 5-8 см. Черенок - это часть стебля, отделенная от материнского растения. Нарезайте черенки под углом. С нижней части черенка удалите скальпелем листья.
Подготовьте лунки в ящике при помощи посадочных палочек. Расстояние между ними должны быть 10 и 10 или 6 и 6 см. В лунку насыпьте щепотку песка. Затем посадите черенок под углом 45°.
Аккуратно присыпьте почву к черенку. Полейте и прикройте стеклом или целлофаном. Так же следует черенковать традесканцию.
Срежьте один лист бегонии-реке с черешком. Рассмотрите жилки с. нижней стороны. Как лучше их надрезать? Соблюдайте стерильность. По центральной жилке делают 2-3 надреза, на боковых - по одному.
Подготовьте ящик с песком. Черешок листа углубите в песок, а нижнюю часть листовой пластинки положите горизонтально к поверхности песка в ящике: лист накройте стеклянным колпаком или стеклом. Увлажните почву.
На этикетке напишите название растения, дату посадки и список членов звена. Уберите рабочее место. После выполнения работы ящики ставят в условленное место в уголке живой природы или кабинете. Учитель комментирует отношение к работе учащихся, участие каждого в звене. Учащиеся записывают в тетради схему наблюдения за черенками.