В природе существует несколько способов естественного размножения растений вегетативным путем — возникновения нового растения из какой-то части материнского. Сейчас мы рассмотрим их особенности и приведем примеры растений, для которых свойственно размножаться клубнями, луковицами, подземными побегами и пр.
Размножение ползучими (надземными) побегами
Представьте себе жаркую летнюю земляничную поляну. Вся она опутана усами — длинными побегами, которые тут же укореняются и дают начало новым отросткам. Это яркий пример размножения ползучими побегами. На верхушках надземных побегов (столонов) из придаточных почек развиваются укороченные побеги. После того как придаточные корни сформировались и «зацепились» за почву, идет в рост дочернее растение.
Многочисленные придаточные корни могут отрастать и на любых других участках побега. Если они сильны, главный корень даже теряет свою ведущую роль, — растение питается новыми корешками. Такая особенность характерная для клюквы, вероники лекарственной, клевера лугового, хлорофитума.
Размножение корневыми отпрысками
Сначала на корнях растения развиваются придаточные почки. Из них формируются и выходят на поверхность почвы новые побеги с придаточными корнями — корневые отпрыски (или корневая поросль). Именно поэтому ботаники дали таким растениям несколько корявое название «корнеотпрысковые». В любом саду можно встретить такие растения: малину, ежевику, барбарис, вишню, облепиху, сирень. Часто травянистые корнеотпрысковые растения являются сорными: сорняк растет под землей и неизвестно, где он вылезет наружу, назло огороднику (например, бодяк, амброзия, латук татарский, осот).
Размножение подземными видоизмененными побегами
1. Корневищами. Придаточные корешки могут появляться из любой части корневища и врастать в почву. На этом же корневище формируются придаточные почки, дающие начало новой надземной части растения. Так размножаются ирис германский, мята, черника, кислица, пион, ландыш майский, пырей ползучий.
2. Клубнями. Нужно запомнить, что на клубне есть почки, но нет придаточных корней. В клубне наличествуют верхушечная почка и много боковых почек, также называемых пазушными или глазками, из которых развиваются побеги (этот процесс отлично виден при прорастание картофеля, который хранится в теплом помещении). В природе из верхушечной почки на любом клубне может выйти новый надземный побег, от которого отрастают придаточные корни, — так и появляются новые растения (картофель, хохлатка, топинамбур, цикламен, седмичник)
3. Луковицами. Дочерние луковицы (называемые «детками») способны образовываться из боковых почек материнской луковицы. Мелкие луковицы могут появляться в соцветии, как у чеснока, и называются очень симпатично: воздушные бульбочки. У тигровой лилии надземные луковицы растут в листовых пазухах. Луковичными растениями являются нарцисс, гиацинт, гладиолус, тюльпан, лук.
Размножение растений листьями
В природе листьями размножаются такие растения, как сенполия (узамбарская фиалка), каланхоэ, бегония, сансевьера, толстянка, сердечник луговой. Как вы видите, за исключением сердечника, это растения с мясистыми листьями, способными запасти достаточно питательных веществ. Из листовых почек развиваются побеги нового растения. Они образуют придаточные корни, которые укореняют молодой побег.
Видоизменения побега
Большинство видоизменений (метаморфозы) побега связаны с выполнением дополнительных функций. Видоизменяются как надземные, так и подземные части побега.
Корневище
Корневище — это видоизмененный подземный побег. По внешнему виду похож на корень. Отсутствуют корневой чехлик, корневые волоски. Развиты узлы и междоузлия. Имеет зачатки листьев в виде чешуек, в пазухах которых есть почки. Из этих почек развиваются надземные и подземные побеги. По форме могут быть тонкими и длинными (у пырея, осоки) или толстыми и короткими (у ирисов, щавеля). В почве размещается горизонтально (вороний глаз, ландыш) или вертикально (валериана, чемерица). Растет верхушкой, где размещена верхушечная почка. На корневище могут формироваться дополнительные корни. Выполняет функции отложения питательных веществ, восстановления, иногда – вегетативного размножения. Продолжительность жизни – от 2-3 лет до нескольких десятков.
Образование корневища характерно для многолетних травянистых растений, но иногда встречается у кустарников (брусника, черника и т. п.).
Надземные столоны (усы, кнуты)
Надземные столоны (усы, кнуты) — это ползучие побеги, которые существуют временно. Служат для вегетативного размножения.
На усах (у земляники и др.) не развиваются листья. Стебли тонкие с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка загибается кверху на конце стебля и развивается розетка листьев, которая легко укореняется. После укоренения столоны отмирают.
Кнуты
Кнуты – это надземные столоны, имеющие зеленые листья и принимающие участие в фотосинтезе.
Клубни
Клубни – утолщенные, мясистые видоизменения стебля, имеют одно или несколько междоузлий. В клубнях откладывается запас питательных веществ. Бывают надземными и подземными. Надземные – это утолщения главного стебля (кольраби) или боковых побегов (у некоторых видов орхидей). Подземные клубни образовались вследствие утолщения подсемядольного колена (редька) или подземных побегов (верхушки столона) (картофель, цикламен, топинамбур). Листья видоизменены в опадающие чешуйки. В пазухах клубней есть почки, которые называются глазками. Каждый глазок имеет три и больше почки. Одна из них прорастает, а другие остаются спящими. Развиваются преимущественно на дочерних побегах – столонах, которые возникают из почек, расположенных у основания главного побега. Столоны имеют вид белых тонких стеблей, растут горизонтально и несут бесцветные чешуевидные листья. Из верхушечных почек столонов развиваются клубни.
Каудекс
Каудекс – многолетний орган, который бывает подземным или надземным (реже). Встречается у многолетних трав и полукустарников, у которых хорошо развит стержневой корень. Имеет много спящих почек, запасает питательные вещества. Каудекс иногда вместе с корнем называют стеблекорнем. Образуется из коротких основ отмирающих цветоносных побегов (василек) или из погруженных в почву укороченных осей розетковых побегов (клевер горный).
Луковицы
Луковицы – это подземные или надземные очень короткие видоизмененные побеги. Имеют разную форму (шарообразную, яйцеобразную, продолговатую) и плоский, укороченный, недоразвитый стебель, который называется донышком. От него отходят дополнительные корни и листья. Характерны для тюльпанов, лука, чеснока, лилий, нарциссов и т. п. Внутренние листья – толстые, мясистые, сочные, неокрашенные, которые запасают воду и питательные вещества, преимущественно сахара. В пазухах они имеют пазушные почки, из которых потом развиваются зеленые листья. Внешне листья имеют вид сухих, тонких, окрашенных чешуек. Внешние чешуйки выполняют защитную функцию. На верхушке донышка расположена верхушечная почка, которая может развиваться в надземный побег или новую луковицу. У некоторых растений (чеснок) в пазухах чешуек из пазушных почек образуются дочерние луковицы – детки.
Клубнелуковицы
Клубнелуковицы занимают промежуточное положение между клубнем и луковицей. Имеют сухие, пленочные видоизмененные в чешуйки листья, как у луковиц. Питательные вещества откладываются в мясистой стебельной части, которая приближает клубнелуковицы к клубням. Характерны для гладиолусов, шафранов и т. п.
Растения, живущие в засушливых местах (суккуленты), приспособлены для накопления воды. Они утолщены, часто имеют видоизмененную листву (колючки).
Размножение растений и грибов
Это способность воспроизводить себе подобных. По способу размножение можно разделить на половое и бесполое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение растений происходит вегетативно и с помощью органов бесполого размножения. Органами бесполого размножения растений и грибов являются спорангии и зооспорангии. Размещены они или одиночно, или собраны вместе в сложные структуры (стробилы хвощей и плаунов, плодовые тела грибов).
Половое размножение
Органы полового размножения растений и грибов обеспечивают образование и созревание половых клеток, процессы оплодотворения, а у семенных растений (голо- и покрытосеменных) – еще и опыления. У низших растений наблюдаются разные способы полового размножения: изогамия (половые клетки подвижные и одинаковые по размеру), анизогамия (половые клетки подвижные, но разные по размеру), оогамия (женская клетка больше по размеру и неподвижная, мужская – подвижная), конъюгация. Женские половые органы высших споровых растений – мхов, папоротников, хвощей, плаунов – имеют название архегонии, а мужские – антеридии. У высших растений архегонии и антеридии всегда многоклеточные. В голосеменных архегонии сохраняются, антеридии – нет. Мужской гаметофит редуцируется до двух клеток – сифоногенной и генеративной. У покрытосеменных растений органом семенного размножения является цветок.
Вследствие слияния гамет развивается зигота. Из зиготы развивается зародыш. Из зародыша возникает проросток, а из него – взрослое растение.
В жизненном цикле растений наблюдается чередование двух поколений: полового и бесполого. У многих водорослей основным является половое поколение. Диплоидной бывает лишь зигота. У некоторых водорослей половое и бесполое поколения почти не отличаются, у некоторых преобладает бесполое, половое – реже. У высших растений половое поколение (гаметофит) и бесполое (спорофит) отличаются. У высших споровых растений гаметофит не зависит от спорофита, оплодотворение зависит от наличия воды. У семенных растений гаметофит зависит от спорофита, а оплодотворение не зависит от наличия воды.
В процессе эволюции растений гаметофит все уменьшается, а спорофит все больше совершенствуется. У разноспоровых гаметофит уменьшается до размеров споры. У семенных растений гаметофит не покидает спорофит и питается за его счет.
Генеративные органы покрытосеменных
К генеративным органам покрытосеменных относят цветок, плод и семена.
Вегетативное размножение растений побегами
1 — сенполия (узамбарская фиалка); 2 — бриофиллум; 3 — земляника
§ 38. Вегетативное размножение растений побегами
Способность размножаться — важное свойство всех живых организмов. В определенную пору жизни размножается каждое растение.
Вегетативное размножение — это увеличение числа особей растений в результате их развития из корней, стеблей, листьев. Вегетативное размножение широко распространено у дикорастущих растений.
Многие растения размножаются подземными побегами. В клетках подземных побегов на зиму откладывается запас питательных веществ: в клубнях скапливаются запасы крахмала, в луковицах и корневищах откладывается много сахара. Весной из почек подземных побегов вырастают надземные побеги. Многие из таких надземных побегов отделяются от материнского растения и становятся самостоятельными растениями.
Сорное растение пырей размножается корневищами 78.
Избавиться очень трудно от пырея. Его крепкие корневища пронизывают почву, переплетаясь с корнями культурных растений, что очень затрудняет прополку. Через несколько дней после прополки на грядке появляются новые побеги из почек, находившихся на кусочках корневищ. Чтобы уничтожить пырей, нужно тщательно выбрать из почвы все его корневища.
Некоторые растения размножаются луковицами. Одна луковица чеснока, тюльпана или нарцисса может образовать несколько маленьких луковичек-деток.
Растения часто размножаются надземными побегами, например лесная земляника. От одного материнского растения летом отрастает несколько ползучих побегов — усов, в узлах которых развиваются вертикальные побеги и придаточные корни 78′.
‘Тополь и ива могут размножатьсяукоренением надземных побегов.
Сломит ветер небольшую веточку, унесет на влажную почву да еще прижмет ее чем-нибудь к земле — и вскоре она уже укоренилась, начало расти деревце.
Известно много способов вегетативного размножения культурных растений. Вот главные из них: размножение черенками, отводками, клубнями, луковицами и делением корневищ.
Размножение черенками широко используют в садоводстве и цветоводстве.
Черенки могут быть стеблевыми, листовыми, корневыми. Стеблевыми черенками (побегами) размножают мно гие комнатные растения: традесканцию, бегонию, розы, герань, бальзамин 79.
Стеблевыми черенками размножают смородину, тополь, иву и некоторые другие деревья и кустарники. Для этого весной, до распускания почек, однолетние одревесневшие черенки длиной 25-30 см сажают в хорошо подготовленную почву 79. К осени на черенках вырастут придаточные корни. Тогда черенки выкапывают и сажают на постоянное место. Стеблевыми черенками размножают также многолетние флоксы и некоторые другие декоративные растения.
Отводками растения размножают по-разному. Проще всего изогнуть весной молодой побег так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх. На нижней части побега под почкой надо надрезать кору; в месте надреза пришпилить побег к почве и окучить влажной землей, верхушку побега подвязать к палке, воткнутой в землю. К осени в месте надреза образуются придаточные корни.
Тогда побег надо отрезать от куста и посадить на постоянное место. Отводками размножают смородину, крыжовник и другие растения 80.
Размножают растения клубнями.
Весной посадят в почву клубни картофеля, а осенью с каждого растения, выросшего из клубня, собирают десятки новых клубней. Обычно для посадки отбирают цельные клубни среднего размера массой около 80 г. Когда клубней недостаточно, ценные сорта картофеля можно размножать глазками-почками, ростками и верхушками — это тоже вегетативное размножение побегами 81 . При размножении картофеля глазками надо вырезать почки с небольшими кусочками мякоти клубня и высадить в ящик с плодородной почвой или в парник. Из посаженных почек разовьются ростки, в нижних частях которых отрастут придаточные корни. Полученную рассаду можно высаживать в поле.
Для размножения ростками клубни сначала проращивают на свету. Образовавшиеся ростки обламывают. Длинные разрезают на несколько частей — черенков — так, чтобы на каждом из них была почка, а затем высаживают в ящики или парники. Когда черенки укоренятся, их пересаживают на постоянное место. Иногда картофель размножают верхушками, то есть верхними частями клубней, где расположены почки.
Плодовые деревья обычно размножают прививкой.
Для этого почку-глазок или черенок культурного растения сращивают со стеблем дичка. Делается это для того, чтобы использовать корневую систему дичка, обладающую большей мощностью, неприхотливостью к почве, морозостойкостью и другими качествами, которых нет у прививаемого культурного растения. Дичок — молодое растение, выращенное из семени плодового дерева. Глазок или черенок культурного растения, взятого для прививки, называют привоем, а дичок, к которому прививают,— подвоем.
Для прививки почкой с культурного плодового дерева срезают однолетний побег. С него удаляют листовые пластинки, оставляя только черешки. У основания стволика дичка-подвоя острым ножом делают надрез коры в виде буквы Т 82. Поворачивая лезвие ножа в надрезе, отделяют кору дичка ст древесины. Затем с побега культурного сорта срезают хорошо развившуюся почку с тонким слоем древесины длиной 2—2,5 см и вставляют ее под кору дичка в надрез. Место прививки туго обвязывают мочалом, так чтобы сама почка оставалась свободной от обвязки.
Если прививка сделана правильно, через 2—3 недели подвой срастается с привоем. Весной следующего года из привитой почки развивается побег. После этого стебель дичка надо срезать выше места прививки. Пройдут 2—3 года, и привитый побег превратится в деревце культурного сорта, которое можно посадить в саду.
1. Какие способы размножения растений надземными побегами можно наблюдать в природе?
2. Какой способ размножения называют вегетативным?
3. Какие способы вегетативного размножения растений подземными побегами вы знаете?
4. Что такое прививка?
5. Как размножают стеблевыми черенками комнатные растения?
6. Как размножают черенками смородину?
7. Как можно получить отводок крыжовника?
8. Как размножают картофель?
► 1. Срежьте 2—3 веткн тополя, смородины или ивы длиной 30—50 см. Ветки поставьте в воду и поместите в теплое помещение ближе к окну. Наблюдайт» за распусканием почек и образованием придаточных корней.
2. Размножьте какое-нибудь комнатное растение стеблевыми черенками и принесите уко ренившиеся растения в школу.
3. Примите участие в размножении смородины черенками и крыжовника отводками на пришкольном участке.
Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. — 24-е изд. — М.: Просвещение, 2003. — 256 с.:ил.
Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн, Биология в школе скачать
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.
