Вегетативное размножение цветковых

Размножение – это одно из обязательных свойств любого живого организма. Оно заключается в увеличении числа особей.

Различают бесполое и половое размножение растений.

Бесполое размножение подразделяют на спорообразование и вегетативное.

Вегетативное размножение является одним из типов бесполого размножения, которое отличается от размножения спорами тем, что его осуществляют не отдельные клетки (споры), а многоклеточные структуры – части одного из вегетативных органов – корня или побега. Подавляющее большинство цветковых растений может размножаться вегетативным путём.

Вегетативное размножение присуще, кроме покрытосеменных, и другим высшим растениям (мохообразным, папоротникообразным), но крайне редко встречается среди голосеменных, для которых является основным размножение семенами.

Широкое распространение вегетативного размножения среди цветковых позволило им не только успешно освоить многие экологические ниши, но и стать самой процветающей группой растений.

Цветковые растения выработали различные способы вегетативного размножения.

Вегетативное размножение может осуществляться при помощи луковиц. Луковица – это видоизменённый побег, у которого стебель сильно укорочен и похож на донце.

От стебля отходят мясистые листья, содержащие большое количество запасных питательных веществ, в пазухах листьев развиваются пазушные почки. Снаружи луковица покрыта сухими омертвевшими листьями.

На вершине донца находится верхушечная почка, междоузлия в луковице очень короткие.

Луковица не впадает в состояние полного покоя, поэтому в ней постоянно осуществляется рост, правда, очень медленный. При активизации роста на донце образуются придаточные корни. Из верхушечной почки развивается надземный побег.

Луковичные растения широко распространены на высокогорных альпийских лугах. Многие культурные растения размножаются луковицами (например, лук, чеснок, тюльпаны, гиацинты, нарциссы и др.).

Размножение клубнелуковицами

Клубнелуковица – это видоизменённый подземный побег, внешне похожий на луковицу, но без мясистых листьев. Клубнелуковицы образуют такие растения как гладиолус, шафран и другие.

Запасные вещества накапливаются в коротком вздутом стебле. Снаружи клубнелуковица покрыта сухими пленчатыми листьями – остатками прошлогодних надземных вегетативных листьев.

Корни придаточные, способные укорачиваться, поэтому по окончании вегетационного периода они сокращаются. Корни втягивают клубнелуковицу, углубляя её в почву. Количество клубнелуковиц увеличивается путём образования нескольких дочерних (деток).

Размножение клубнями.

Клубни образуются в результате утолщения корня или подземной части побега, соответственно, различают корневые и стеблевые клубни. Типичный пример стеблевых клубней – клубни картофеля.

В течение вегетационного периода в клубне накапливаются питательные вещества. Из перезимовавшего клубня развивается надземный побег, а сам клубень атрофируется и заменяется несколькими новыми.

Это отличает клубни от клубнелуковиц, которые образуются на основе старых. Корневые клубни представляют собой вздувшиеся придаточные корни. Они имеются у чистяка, батата, георгина и др. В области отхождения этих корней от старого стебля находятся пазушные почки, из которых впоследствии развиваются новые растения.

Размножение мясистыми корнями

Сильно утолщённые мясистые корни образуются у различных представителей зонтичных, орхидных и других семейств.

Чаще всего одновременно утолщаются и придаточные корни, которые могут образовывать разветвления; мясистые главные корни встречаются реже.

Размножение корнеплодами

В составе корнеплода выделяют: головку, которая образуется из побега и представлена короткой розеткой укороченных междоузлий; утолщённую шейку, которая является разросшимся подсемядольным коленом; мясистый корень, который всегда представляет собой стержневой разросшийся главный корень.

В процессе вегетационного периода в главный корень формирующегося корнеплода поступают питательные вещества, однако местонахождение этих веществ может быть различным.

В соответствии с этим различают корнеплоды с запасающей паренхимой в ксилеме (например, репа, редис), корнеплоды с запасающей паренхимой во флоэме (петрушка, морковь), корнеплоды с запасающей паренхимой, возникшей от деятельности нескольких добавочных слоёв камбия (свёкла).

Доля запасных веществ в корнеплодах может быть очень высокой (например, до 20 % в корнеплодах сахарной свёклы).

Корнеплоды характерны для двулетних растений. В первый год у них образуется мощная вегетативная масса, которая синтезирует много питательных веществ, откладываемых в корнеплоде. На следующий год перезимовавший корнеплод использует запасные вещества для цветения и образования семян.

Размножение усами

Ус представляет собой надземный ползучий побег с плёнчатыми листьями и пазушными почками, способный в определённых местах укореняться и образовывать укороченный розетковидный побег, от которого также отходят новые усы.

Некоторое время розеточные растения остаются связанными с родительским и получают от него питательные вещества, но, укоренившись, они уже сами обеспечивают себя всем необходимым. К этому моменту связывающий стебель обычно отгнивает.

Размножение корневищами

Корневище представляет собой видоизменённый подземный побег, растущий горизонтально. В отличие от корня, корневище несёт чешуевидные листья и почки, из которых развиваются надземные побеги или боковые ответвления. На узлах образуются придаточные корни.

Корневище заканчивается конусом нарастания, обеспечивающим верхушечный рост: подобно типичному побегу, там находится верхушечная почка, а не корневой чехлик, как на корне.

На поперечном срезе корневище подобно стеблю. Корневище может быть укороченным и вздутым (например, у ириса) или удлинённым и тонким (например, у пырея ползучего, камыша, и др.).

Корневища широко распространены в природе, они имеются у большинства многолетних травянистых, встречаются среди кустарников и даже у древесных форм (бамбук).

Кроме цветковых растений, корневищами обладают все папоротникообразные. Корневища позволяют растению переждать под землёй неблагоприятные условия среды, например зиму или засуху, при этом надземная часть побега отмирает.

Для вегетативного размножения достаточно небольшого участка корневища, содержащего почку, поэтому корневищные растения очень быстро распространяются, захватывая большие территории. Так, ежегодный прирост одного корневища пырея ползучего достигает 30–40 см. Корневища хорошо укрепляют почву, поэтому такие растения используются для укрепления оврагов, оползней, сыпучих берегов и т. д.

Размножение корневыми отпрысками

У многих древесных и некоторых травянистых цветковых на корнях образуются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги, образующие корневую поросль. Отделившись от родительского организма, они становятся самостоятельными растениями. Их называют корнеотпрысковыми (слива, вишня, тополь, липа, сирень, хрен, ежевика и др.).

Образование корневых отпрысков активизируется после повреждения корня.

Размножение отводками.

Отводок – это однолетний побег, прижатый к почве и в этом месте присыпанный землёй. В присыпанной части вскоре развиваются придаточные корни и формируется новое растение.

Отводки могут образовываться в естественных условиях, особенно у лиан. Вегетативное размножение отводками широко используют в сельском хозяйстве, таким способом размножают виноград, инжир, гранат, крыжовник и многие другие культурные растения. От многолетнего побега пригибают к земле заранее выбранные здоровые сильные однолетние побеги, специально пришпиливают их и засыпают почвой.

Размножение делением кустов

Этот способ вегетативного размножения используют для увеличения количества посадочного материала ценных сортов кустарников. Для этого куст делят на несколько частей, каждая из которых должна иметь корневую систему и надземные побеги.

Размножение черенками

Очень часто для искусственного вегетативного размножения используют черенки – отрезки, отделённые от родительского растения. В зависимости от принадлежности к тому или иному вегетативному органу различают корневые, стеблевые и листовые черенки.

Черенками и отводками размножается ива в культуре, в природе же ивы размножаются семенами. Порезанные черенки сажают в почву. Желательно, чтобы половина черенка была в почве, но хотя бы одна почка всегда выглядывала из земли. Живая веточка ивы быстро укореняется.

Размножение прививкой

Этот способ вегетативного размножения основан на искусственной пересадке части вегетативного органа одного растения на другое, поэтому его называют трансплантацией.

Пересаженная (прививаемая) часть растения-донора называется привоем, а растение-реципиент – подвоем (дичком).

Основной задачей прививки является тесное сближение камбия привоя и подвоя, после чего живые клетки поверхностей среза дедифференцируются и становятся меристемами. Они активно делятся и заполняют пространство между раневыми поверхностями срезов паренхимной тканью. Затем клетки формируют между собой многочисленные плазмодесмы, которые их связывают и в итоге дифференцируются в проводящие элементы, общие для привоя и подвоя.

После этого пазушные почки привоя получают необходимые вещества и развиваются в боковые побеги. Прививки и другие способы вегетативного размножения представляют собой удобный способ размножать ценные сорта культурных растений, которые при этом сохраняют все свои свойства.

Интересный и многообещающий способ вегетативного размножения – клонирование, суть которого состоит в получении идентичного потомства из единичных клеток, взятых от донорского растения. Таким образом можно производить неограниченное количество посадочного материала с необходимыми качествами, при этом свободного от вирусов и болезней.

Несмотря на распространённость, вегетативное размножение менее прогрессивно, чем половое, поскольку при этом не происходит обмена генетического материала, как при половом размножении, и рекомбинации, как при размножении спорами.

В результате вегетативного размножения образуются точные копии материнского организма с идентичными наборами аллелей. Таким образом, при вегетативном размножении новая особь наследует все признаки и свойства материнского организма.