Что такое побег биология
Побег
Побег
У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.
Срез стебля
Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.
Характер ветвления побега
Способ расположения побега в пространстве
Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
Видоизменения побегов
Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.
Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!
Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.
Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.
Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.
С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.
Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Побег и стебель растений и все о них #14
Побег и листорасположение
Стебель с листьями и почками, выросшими в течение одного вегетационного периода, называется побегом. Стебель имеет узлы — части стебля, которые несут один или несколько листьев. Угол между стеблем и листом в месте его выхода называется листовой пазухой. Междоузлия — части стебля между узлами. Междоузлия хорошо выражены на удлиненных побегах и сближены — на укороченных.
Почка и ее разновидности
Почка — это зачаточный побег, имеющий укороченный стебель с расположенными на нем зачаточными листьями (вегетативная почка) или цветками (цветочная почка). Почки прикрыты защитными плотными чешуйками.
Схема строения вегетативной (А) и (Б) почек: 1 — почечные чешуи; 2 — зачатки листьев; 3 — зачатки соцветия.
Вегетативная почка имеет конус нарастания стебля, зачатки листьев и почек. Разновидности вегетативных почек:
Генеративные почки (цветочные) на зачаточном побеге имеют мало листьев, а на его верхушке находятся зачатки цветка или соцветия. Генеративные почки крупнее вегетативных и имеют округлую форму. Развитие цветочной почки даст незначительный прирост побега. Верхушечные почки пробуждаются весной. Клетки конуса нарастания начинают делиться, стебель вытягивается в длину, вырастают листья и формируется побег.
Стебель с его функциями и типами ветвления
Стебель — осевой вегетативный орган растения с отрицательным геотропизмом, который несет на себе листья, цветки и плоды. ‘
Рост стебля в длину обеспечивается делением клеток конуса нарастания или ростом междоузлий (у злаков). Рост стебля сопровождается его ветвлением. Ветви развиваются из пазушных почек.
Внутреннее строение стебля и его рост
На поперечном спиле древесного растения различают кору, камбий, древесину и сердцевину.
| Слой стебля | Ткань | Элемент ткани | Структура | Функии |
| Кора: наружный слой | Покровная | Кожица(у молодых стеблей) | Живые клетки, устьица | Фотосинтез, Газообмен, Защитная |
| Пробка, корка(у старых стеблей) | Мертвые клетки пропитаны жироподобным веществом, заполнены воздухом | Защитная | ||
| Чечевички — крупные клетки с большими межклетниками | Газообмен | |||
| Внутренний слой(луб) | Механическая ткань | Лубяные волокна | Вытянутые клетки с толстыми одревесневшими оболочками | Гибкость и прочность стебля |
| Проводящая ткань | Ситовидные трубки, клетки спутницы | Живые, вытянутые клетки, цитоплазма без ядра, поперечные перегородки с отверстиями | Нисходящий ток (органических веществ) | |
| Основная ткань | Лубяная паренхима | Стенки клеток целлюлозные, большое число межклетников | Накопление запасных питательных веществ или продуктов обмена(соли щавелевой кислоты) | |
| Камбий | Образовательная ткань | Клетки мелкие тонкостенные, четырехгранные | Деление клеток обеспечивает рост стебля в толщину | |
| Древесина (основная часть ствола) | Древесная паренхима | Клетки живые, с тонкими оболочками, различной величины и формы | Запасающая | |
| Механические волокна | Клетки мертвые, длинные, с одревесневшими оболочками | Обеспечивают прочность и гибкость стебля | ||
| Трахеи и трахеиды | Протоплазма частично отмирает, клетки одревесневвают | Восходящий ток (вода и минеральные соли) | ||
| Сердцевина | Основная ткань | Крупные клетки с тонкими оболочками, иногда — крупные межклетники | Депо запасных питательных веществ | |
| Сердцевинные лучи | Крупные клетки прямоугольной формы. Частично живые. Стенки могут одревесневать. | Горизонтальный ток питательных веществ | ||
Рост стебля в толщину обеспечивается делением клеток камбия. Наиболее активно оно идет весной и заканчивается осенью. В сторону коры из клеток камбия образуются клетки луба, в сторону древесины дифференцируются клетки древесины.
Годичные кольца и питание деревьев
Образование годичных колец. На спиле дерева видны кольца прироста, по которым можно определить возраст дерева. Весной и летом камбий образует крупные клетки, осенью — мелкие, зимой его деление прекращается. Годичное кольцо прироста — это образованные за весну, лето и осень слои клеток древесины. Ширина колец обьічно указывает на условия обитания растений — узкие кольца образуются при недостатке света, влаги, питания.
Вода и растворы минеральных солей образуют восходящий ток — от корня по стеблю к листьям по трахеям и трахеидам древесины. Нисходящий ток — это передвижение органических веществ, продуктов фотосинтеза. Он идет по ситовидным трубкам луба. Горизонтальное передвижение органических (питательных) веществ в стебле осуществляется по сердцевинным лучам от сердцевины через древесину к лубу.
Видоизмененные побеги и их строение и значение
Функции запасания питательных веществ и вегетативного размножения выполняют подземные видоизменения побегов:
К видоизменениям надземных побегов (рис. 23) относятся усики, которые служат органами прикрепления (виноград, тыква) и стеблевые колючки, выполняющие защитную функцию (боярышник).
Надземные видоизменения побегов: 1 — колючки; 2 — усики.
Биологическое значение видоизмененных побегов: выполняют функции вегетативного размножения, запасают питательные вещества и обеспечивают перенесение растением неблагоприятного периода вегетации.
Хозяйственное значение видоизмененных побегов: пищевые продукты для человека (некоторые клубни и луковицы), корма для животных (клубни), сырье для крахмалопаточной и спиртовой промышленности, использование в качестве лекарственных растений (лук, чеснок, ландыш, купена, аир).
Вегетативное размножение растений
Вегетативное размножение растений — это размножение посредством вегетативных органов (корень, стебель, лист).
Размножение корнями:
Вегетативное размножение побегами:
Вегетативное размножение листьями:
листовые черенки — удаленный с черешком лист укореняется и образует побеги (бегония, гиацинт, глоксиния).
Вегетативное размножение делением куста: разросшийся материнский куст разделяют на несколько частей (сирень).
Метод прививки — основной способ вегетативного размножения: часть одного растения (привой) сращивают с другим, сидящим корнями в почве (подвой). Прививку можно проводить почкой или «глазком» (окулировка) и червяком (копулировка). Привой «питается» за счет корневой системы подвоя. Прививки часто используются для размножения плодовых деревьев. Успешны прививки в семействе бобовых, в семействе розоцветных (груша на айву, абрикос на сливу).
Биологическое значение вегетативного размножения: быстрое увеличение числа особей и расселение их в природе.
Хозяйственное значение вегетативного размножения: широко используется в растениеводстве, так как ряд ценных культурных растений размножается исключительно вегетативным способом (картофель, топинамбур, лук, все плодовые, ягодные и многие цветковые растения); в практике селекционной работы позволяет сохранить ценные сорта культурных растений и быстро повысить их урожайность.
Побег
Строение побега
Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов — создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Этот процесс называют воздушным питание растений.
Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.
Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счёт которого происходит ветвление стебля.
Удлинённый побег — побег, с удлинёнными междоузлиями.
Укороченный побег — побег, с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки.
Генеративный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.
Ветвление и кущение побегов
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.
Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.
Типы ветвления побега
В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.
С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).
Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).
Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).
Строение почек
Почка — зачаточный, ещё не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Вегетативная (листовая почка) — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Генеративная (цветочная) почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Цветочная почка, заключающая 1 цветок, называется бутоном.
Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, прикрытая молодыми зачатками листьев, налегающими друг на друга. За счёт верхушечной почки побег нарастает в длину. Она оказывает тормозящее действие на пазушные почки; удаление её приводит к активности спящих почек. Тормозные реакции нарушаются, и почки распускаются.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания. Это верхушечная часть стебля или корня, состоящая из образовательной ткани, клетки которой постоянно делятся путём митоза и дают прирост органу в длину. На верхушке стебля конус нарастания защищён почечными чешуевидными листьями, в нём закладываются все элементы побега — стебель, листья, почки, соцветия, цветки. Конус нарастания корня защищён корневым чехликом.
Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Пазушные почки имеют такое же строение, как и верхушечная. Боковые ветви, следовательно, также растут своими верхушками, и на каждой боковой ветви конечная почка также является верхушечной.
На вершине побега обычно располагается верхушечная почка, а в пазухах листьев — пазушные почки.
Кроме верхушечных и пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки. Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения.
Спящие почки. Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развёртываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определённых условиях развиться в листовой или цветоносный побег.
Спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.
Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Вегетативное размножение растений
Ползучие побеги или усы, в узлах которых развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками
Клевер, клюква, хлорофитум
С помощью горизонтальных корневищ растения быстро захватывают большую площадь, иногда в несколько квадратных метров. У корневищ постепенно отмирают и разрушаются более старые части, а отдельные ветви разъединяются и становятся самостоятельными.
Брусника, черника, пырей, ландыш
Когда клубней недостаточно, можно размножать частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней.
Из боковых почек на материнской луковице образуются дочерние – детки, которые легко отделяются. Каждая дочерняя луковица может дать новое растение.
Листья сажают во влажный песок, и на них развиваются придаточные почки и придаточные корни
Весной молодой побег пригнуть 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 землёй. К осени образуются придаточные корни.
Смородина, крыжовник, калина, яблоня
Отрезанную веточку с 3-4 листьями ставят в воду, или сажают во влажный песок и накрывают, чтобы создать благоприятные условия. На нижней части черенка образуются придаточные корни.
Традесканция, ива, тополь, смородина
Корневой черенок – это отрезок корня длиной 15-20 см. Если отрезать лопатой кусочек корня одуванчика, на нём летом образуются придаточные почки, из них – новые растения
Малина, шиповник, одуванчик
Некоторые растения способны образовывать почки на корнях
Сначала выращивают из семян однолетние сеянцы – дички. Они служат подвоем. С культурного растения нарезают черенки – это привой. Затем соединяют стеблевые части привоя и подвоя стараясь соединить их камбии. Так ткани легче срастаются.
Плодовые деревья и кустарники
С плодового дерева срезают однолетний побег. Удаляют листья, оставляя черешок. Ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Вставляют развившуюся почку с культурного растения длиной 2-3 см. Место прививки туго обвязывают.
Плодовые деревья и кустарники
Выращивание растения из клеток образовательной ткани, помещённых в особую питательную среду.
1. Растение
2. Образовательная ткань
3. Разделение клеток
4. Выращивание культуры клеток на питательной среде
5. Получение проростка
6. Посадка в грунт
Орхидея, гвоздика, гербера, Жень-шень, картофель
Видоизменения подземных побегов
Корневище — подземный побег, выполняющий функции отложения запасных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Корневище не имеет листьев, но имеет хорошо выраженную метамерную структуру, узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям и по расположению пазушных почек. На корневище могут формироваться придаточные корни. Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.
Корневища характерны преимущественно для травянистых многолетников — копытень, фиалка, ландыш, пырей, земляника и др., но бывают у кустарников и кустарничков. Длительность жизни корневищ колеблется от двух-трёх до нескольких десятков лет.
Клубни — утолщённые мясистые части стебля, состоящие из одного или нескольких междоузлий. Бывают надземными и подземными.
Надземные — утолщение главного стебля, боковых побегов. Часто имеют листья. Надземные клубни являются вместилищем запасных питательных веществ и служат для вегетативного размножения, на них могут находиться метаморфизированные пазушные почки с зачатками листьев, которые опадают и служат также для вегетативного размножения.
Подземные клубни — утолщение подсемядольного колена или подземных побегов. На подземных клубнях листья редуцированы до чешуек, которые опадают. В пазухах листьев находятся почки — глазки. Подземные клубни обычно развиваются на столонах — дочерних побегах — из почек, расположенных у основания основного побега, выглядят как очень тонкие белые стебельки, несущие маленькие бесцветные чешуевидные листья, растут горизонтально. Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.
Луковица — подземный, реже надземный побег с очень коротким утолщённым стеблем (донцем) и чешуевидными мясистыми, сочными листьями, запасающие воду и питательные вещества, в основном сахара. Из верхушечной и пазушных почек луковиц вырастают надземные побеги, а на донце образуются придаточные корни. В зависимости от размещения листьев различают луковицы чешуевидные (лук), черепитчатые (лилия) и сборные или сложные (чеснок). В пазухе некоторых чешуек луковицы есть почки, из которых развиваются дочерних луковицы — детки. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.
Клубнелуковицы — внешне похожи на луковицы, но их листья не служат запасающими органами, они сухие, плёнчатые, часто это остатки влагалищ отмерших зелёных листьев. Запасающий орган — стеблевая часть клубнелуковицы, она утолщена.
Надземные столоны (плети) — недолговечные ползучие побеги, служащие для вегетативного размножения. Встречаются у многих растений (костянка, полевица, земляника). Обычно они лишены развитых зелёных листьев, стебли их тонкие, хрупкие, с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка столона, загибаясь вверх, даёт розетку листьев, которая легко укореняется. После укоренения нового растения столоны разрушаются. Народное название этих надземных столонов — усы.
Колючки — укороченные побеги, имеющие ограниченный рост. У некоторых растений формируются в пазухах листьев и соответствуют боковым побегам (боярышник) или образуются на стволах из спящих почек (гледичия). Характерны для растений жарких и сухих мест произрастания. Выполняют защитную функцию.
Побеги суккулентов — надземные побеги, приспособленные для накопления воды. Обычно с образованием суккулентного побега связана потеря или метаморфоз (превращение в колючки) листьев. Сочный стебель выполняет две функции — ассимиляционную и водозапасающую. Характерны для растений, живущих в условиях длительного недостатка влаги. Стеблевые суккуленты наиболее представлены в семействе кактусовых, молочайных.