I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Pracovní list č. 11 Růst a vývoj rostlin Pro potřeby projektu MAN zpracovala: Mgr. Naděžda Kurowská
Teorie: RŮST ROSTLIN Růstem rostliny rozumíme nezvratné přibývání hmoty rostliny spojené s dělením buněk, jejich zvětšováním (zvláště prodlužováním) a diferenciací. Podle toho se rozeznávají tři fáze růstu: 1. zárodečná (embryonální) 2. prodlužovací (elongační) 3. rozlišovací (diferenciační) V embryonální fázi růstu jsou buňky soustředěny v dělivých pletivech (meristémech) především na vrcholech stonků a kořenů, růstových zónách listů, ale i v druhotných meristémech (kambiu a felogenu). V embryonální fázi dochází neustálým dělením buněk ke zvětšování jejich počtu. V prodlužovací fázi se buňky už nedělí, roste jejich objem (až 30krát). Vakuoly nasávají vodu, zvětšují svůj objem a splývají v jednu centrální vakuolu. Dochází k intenzivnímu plošnému růstu buněčné stěny. Cytoplazma, jejíž množství se už nezvětšuje, je i s jádrem zatlačována k buněčné stěně. V diferenciační fázi se buňky tvarově odlišují, rozrůzňují k vykonávání specializovaných funkcí (buňky krycí, vodivé apod.), získávají definitivní tvar. Rostliny ve srovnání s živočichy rostou během celého života. Faktory ovlivňující růst rostlin dělíme na vnější a vnitřní. Vnější faktory teplota - ovlivňuje rychlost růstu - u většiny rostlin probíhá růst v teplotním rozmezí 5 až 40 C - pro každý druh rostliny je možno stanovit tři důležité body teploty: teplotu, při níž růst začíná (minimum), teplotu, při níž růst je nejvyšší (optimum), teplotu, při níž růst ustává vzhledem k útlumu enzymatické a metabolické aktivity (maximum). světlo - je nezbytné pro růst zelených rostlin, potřebují je nutně k tvorbě asimilátů při fotosyntéze - při nedostatku světla dochází k nápadnému prodloužení stonků v článcích, potlačení růstu listů a ztrátě zeleného zbarvení (etiolizace) voda - voda je nezbytná v embryonální a v prodlužovací fázi, kdy dochází k vakuolizaci buňky živiny - živiny, jež čerpá rostlina ze vzduchu i z půdy, jsou nezbytné k růstu - velký nedostatek minerálních živin vede k zakrnělému růstu - protikladem je gigantický růst související s hojnou výživou
znečištěné prostředí - znečištění vody, vzduchu a půdy negativně ovlivňuje růst rostlin a jejich orgánů Vnitřní faktory K nejvýznamnějším vnitřním faktorům růstu patří rostlinné hormony (fytohormony). Známe fytohormony růst povzbuzující (stimulátory) a fytohormony růst brzdící (inhibitory). Stimulátory auxiny - tvoří se ve vrcholech stonků - ve vysoké koncentraci může brzdit růst např. postranních pupenů cytokininy - tvoří se hlavně v kořenových špičkách - urychlují buněčné dělení, zpomalují stárnutí listů a stimulují klíčení semen gibereliny - tvoří se především v mladých listech, kořenech a klíčících semenech - urychlují růst rostlinných orgánů, přerušují období klidu u semen, hlíz a cibulí Inhibitory kyselina abscisová - vyskytuje se hlavně v plně vyvinutých listech a plodech - zpomaluje růstové procesy, navozuje u rostlin odpočinek (dormanci), způsobuje opad listů a plodů, zvyšuje odolnost rostlin vůči nepříznivým vnějším vlivům jako je např. vysoká teplota nebo nedostatek vody etylen - vysoká produkce se vyskytuje u dozrávajících plodů a v poraněných rostlinných orgánech - zpomaluje růst kořenů a stonků, reguluje opad listů, květů a plodů - využívá se při posklizňovém dozrávání plodů (např. babánů) Periodicita růstu denní periodicita - kolísání růstu během dne a noci - uplatňují se změny teploty, vlhkosti a rozdíly v přísunu minerálních živin - většina rostlin roste rychleji v noci roční periodicita - je podmíněna změnou podmínek v jednotlivých ročních obdobích - střídá se období růstu (vegetační období) s obdobím vegetačního klidu - vegetační klid je v mírném pásmu podmíněn především nízkými teplotami v zimě, - v jižních oblastech vysokými teplotami a suchem v létě
Celistvost rostlinného těla Základními projevy celistvosti rostlin jsou růstové korelace a schopnost regenerace. růstové korelace Všechny části rostlinného těla tvoří jeden celek a navzájem se ovlivňují. Toto vzájemné působení a ovlivňování se nazývá korelace, která se uskutečňuje především působením fytohormonů. Jedním ze základních korelačních vztahů je tzv. apikální dominance vzrostného vrcholu stonku, který brání růstu úžlabních pupenů. Obdobně se projevuje apikální dominance i ve vztahu vrcholu hlavního kořene k postranním kořenům. regenerace Regenerace znamená nahrazení opotřebovaných nebo poškozených částí rostlin. Ránu zaceluje ochranná vrstva zkorkovatělých buněk, jejichž tvorbu podporují auxiny. Vysoká regenerační schopnost má pro rostliny dvojí význam: 1/ jedná se o jeden ze základních způsobů obrany rostlin před poškozením 2/ využití při vegetativním způsobu rozmnožování např. řízkování VÝVOJ ROSTLIN Vývoj rostlin (ontogeneze) zahrnuje období od vzniku zygoty až do smrti rostliny. Dochází ke kvalitativním změnám ve stavbě, látkové výměně i aktivitě rostliny a jejich částí (orgánů, pletiv, buněk). Vývoj vyšších rostlin rozdělujeme do čtyř období (fází): 1/ embryonální období - zahrnuje vývoj embrya (zárodku) od vzniku zygoty až po dozrání semene 2/ vegetativní období - začíná klíčením semene, vyznačuje se tvorbou vegetativních orgánů a pouze vegetativním způsobem rozmnožování 3/ období dospělosti - dochází k tvorbě pohlavních buněk a pohlavnímu rozmnožování příp. k tvorbě výtrusů (spor) 4/ období stárnutí - převažují rozkladné (katabolické) děje, dochází k odumírání jednotlivých orgánů i celé rostliny, nedochází již k rozmnožování Během ontogeneze procházejí rostliny jedním nebo několika obdobími vegetačního klidu (dormance), kdy zastavují růst a výrazně snižují metabolickou aktivitu. Jedná se o významné přizpůsobení rostlin pro přežití nepříznivých podmínek. V semenech a pupenech se zvyšuje koncentrace především kyseliny abscisové, v důsledku čehož nedochází ke klíčení a rašení pupenů.
Rozdělení rostlin podle délky životního cyklu Jednoleté rostliny v jednom roce vyklíčí, plodí a odumírají efeméry - celý vývoj trvá jen několik týdnů např. osivka jarní letničky - celý životní cyklus proběhne od jara do podzimu např. slunečnice - zimní období přežívají v podobě semen ozimy - na podzim vyklíčí, přezimují a další rok vytvářejí plody a odumírají např. ozimý ječmen Dvouleté rostliny - v prvním roce vytvoří vegetativní orgány, přezimují a ve druhém roce plodí a odumírají např. mrkev Vytrvalé rostliny jednou plodící - několik let vytvářejí vegetativní orgány, potom jednou vykvetou, plodí a odumřou např. agáve na pobřeží Středozemního moře vykvete za 20 50 let a pak odumře opakovaně plodící - žijí více vegetačních období a většinou opakovaně plodí trvalky (pereny) vytrvalé byliny, plodí většinou už v prvním roce, nepříznivé období přečkávají pomocí oddenků, hlíz, cibulí např. tulipán dřeviny žijí většinou déle než trvalky, plodí až po několika letech S využitím předchozího textu, učebnice příp. internetu odpovězte na následující otázky: 1/ Čím se liší růst rostlin a živočichů?. 2/ Ve které části rostliny se uskutečňuje embryonální fáze růstu?... 3/ Vyjmenujte vnější faktory ovlivňující růst rostlin.. 4/ Jak dělíme fytohormony?. 5/ Jaký má význam zaštípnutí hlavního kořene při přepichování sazenic?... 6/ Uveďte jeden z nejčastějších způsobů vegetativního rozmnožování, který je umožněn regenerační schopností rostlin.. 7/ Vysvětlete následující pojmy: a/ dormance...
b/ jarovizace.. c/ fotoperiodismus.. d/ annuely. e/ bieny.. f/ plurieny.. 8/ Na následující tvrzení odpovězte ANO nebo NE a/ V prodlužovací fázi růstu se zvětšuje objem cytoplazmy. b/ Při nadbytku světla dochází k etiolizaci. c/ Cytokininy podporují klíčení semen. d/ Auxiny způsobují opad listů. e/ Většina rostlin roste rychleji v noci. f/ Vzrostný vrchol stonku brání růstu úžlabních pupenů. g/ V embryonálním období dochází ke klíčení semene. h/ Efeméry žijí několik let.