Wzrostroliny jest polegającym na nieodwracalnym zwiększeniu się jej rozmiarów.Jego podstawą są intensywne podziay mitotyczne komórek (wzrost wydużeniowy - elongacyjny). Zwiększenie sie liczby komórek odbywa się dzieki podziałom mototycznym tkanek merystematycznych.
Przez rozwój rozumie się zmiany jakościowe zachodzące w ciągu całego życia rośliny, polegające na różnicowaniu się komórek oraz tkanek i powstawaniu organów. Wzrost i rozwój są ze sobą nierozerwalnie związane: roślina, która rośnie, rozwija sięm a rozwojowi rośliny zawsze towarzyszy wzrost. Oba procesy są uwarunkowane genetycznie, podlegają jednak wpływom czynników środowiska. Rozwój osobniczy rosliny okrytonasiennej obejmuje trzy ttabt.
| ONTOGENEZA ROSLINY OKRYTONASIENNEJ |
|---|
| Stadium wegetatywne |
| wzrost i rozwój zarodkowy |
| kiełkowanie nasion |
| wzrost wegetatywny |
| Stadium generatywne |
| kwitnienie |
| owocowanie |
| starzenie się i obumieranie roślin |
Na pierwszy etap roślin okrytonasiennych składa się : wzrost i rozwój zarodkowy, kirłkowanie nasion i wzrost wegetatywny. W trakcie tego etapu zostają wytworzone korzenie, łodygi oraz liście.
Życie rośliny rozpoczyna się od momentu zaplodnienia, czyli połączenia sie jądra komórki jajowej z jądrem komórki plemikowej, w którego wyniku powstaje zygota. W jego pierwszym okresie następuje wzrost i rozwój embrionalny. Intensywne podziały mitotyczne prowadzą wówczas do powstania wielokomórkowego zarodka złożonego z jednego lub dwóch liścieni, związka korzenia i związka pędu. Jednocześnie z formowaniem się zarodka powstają pozostałe elementy nasienia: tkanka odżywcza, którą jest zazwyczaj triploidowe bielmo, i łupina nasienna.
Rozwijający się zarodek wypełnia przestrzeń ograniczoną przez łupinę nasienną, a nastepnie u większości roślin przechodzi w stan soczynku, określony mianem życia utajonego -anabiozy. Ustają wówczas wzrost i rowzój, zostaje też zahamowana przemiana materii. Stan spoczynku ma różny czas trwania (od kilku dni do kilkudziesięciu lat). W zależności od przyczyn nazywa się go spoczynkiem względnym lub bezwzględnym.
Spoczynek względny jest uwarunkowany brakiem odpowiednich do kiełkowania warunków środowiska zewnętrznego, czyli niedostatku wody i tlenu, a także nieodpowiednnią temeraturą. Przerwanie spoczynku względnego następuje w optymalnych warunkach środowiska.
Spoczynek bezwzględny (głęboki) wynika z braku gotowości nasienia do kiełkowania. Może być spowodowany m.in.:
O przerwaniu spoczynku bezwzględnego decydują czynniki specyficzne dla gatunku i uzależnione od przyczyny spocynku.
Kiełkowanie nasion jest złożonym procesem fizologicznym. W pierwszej fazie, nazywanej fazą pęcznienia, następuje intensywne pochłanianie wody. Powoduje ono, że nasiona pęchnieją, a intensywność oddychania gwałtownie wzrasta. Następnie w fazie katabolicznej na drodze hydrolizy zostają uruchomione substancje zapasowe tkanki odżywczej, które stają się rozpuszczalne w wodzie i przyswajalne dla zardoka. Dalszemu wzrostowu i rozwojowi zarodka towarzyszy synteza nowych składników komórki. Jest to tzw. faza anaboliczna. Opisane procesy we wszystkich fazach kiełkowania przebiegają przy czynnym udziale fitohormonów.
Okres wzrosu wegetatywnego może trawć od kilku dni do kilkunastu, a u niektórych roślin - nawet do kilkudziesięciu lat. W tym czasie roślina rośnie i tworzy organy wegetatywne, które przybierają ostateczny charakterystyczny dla danego gatunku wygląd.
Podstawą różniocowana się tkanek i organów w okreslonym porządku jest biegunowość rośliny widoczna już w rozwijającym się zarodku i siewce. Polega ona na istnieniu dwóch określonych biegunów: korzeniowego i pędowego, znajdujących się na przeciwległych końcach rośliny. Bieguny korzeniowy i pędowy fragmentu gałązki na pozór wyglądają jednakowo. Różnią się jednak pod względem fizjologicznym - bez względu na położenie gałązki na biegunie korzeniowym zawsze powstaną korzenie, a na biegunie pędowym - pędy. Na różnicowanie się organów wegetatywnych roślin mają również wpływ wystepujące między nimi zależności które są regulowane przez hormony. Np. pąki wierzchołkowe hamują rozwój pąków bocznych.
W stadium wzrostu wegetatywnego roślina nie tworzy organów rozmnażania płciowego (organów generatywnych, czyli kwiatów) nawet e optymalnych warunkach zewnętrznych. Może się jednak rozmnażać wegetatywnie. Ten rodzaj rozmnażania polega na tworzeniu się nowych osobników z bulw, cebul, kłączy i rozlogów, czyli zmodyfikowanych organów rośliny. Do rozmnażania wegetatywnego służą także specjalne wielokomórkowe struktury nazywane rozmnóżkami. Występują one głownie u przedstawicieli mszaków, ale są też wytwarzane prze niektóre reśliny naczyniowe, np. żyworódkę.
Rozmnażanie wegetatywne zapewnia szybkie rozprzestrzenianie się gatunku, ale wszystkie osobniki potomne mają identyczny zestaw genów jak roślina macierzysta. Może to być przeszkodą w adaptacji do zmieniających się warunków środowiska.
Drugim etapem ontogenezy roślin okrytonasiennych jest stadium generatywne. Obejmuje ono kwitnienie i owocowanie, zatemw jego trakcie powstają kwiaty, nasiona i owoce.
P zakończeniu wzrostu wegetatywnego roslina może zakwitnąć. Od tego momentu rozpoczyna się jej rozwój generatywny, podczas którego powstają organy rozmnażania płciowego. Na kwitnienie mają wpływ czynniki wewnętrzne i zewnętrzne.
Głównym czynnikiem wewnętrznym jest osiągnięcie orzez roślinę właściowego wieku i rozmiarów. Uruchamiane są wtedy czynniki kwitnienia, np. fitohormony, które przemieszczając się w roślinie, powodują jej przejście do fazy generatywnej. Zczynników zewnętrznych najważniejszą rolę odgrywają temperatura oraz dugoć dnia i nocy. Pobudzający wpyw niskich temperatur (0-10oC) na proces kwitnienia nazwano wernalizacją. Do rolin wymagających wernalizacji należą m.in. roliny dwuletnie (np. marchew) oraz jednoroczne ozime (np. pszenica). Roliny dwuletnie wysiane wiosną w pierwszym roku wytwarzają wyącznie organy wegetatywne. W drugim roku, po okresie zimy, zakwitają, a następniecwytwarzają nasiona i owoce. Roliny jednoroczne ozimie wysiane późną jesienią przeczekują okres niskich temperatur w stadium młodych siewek, a dalszy rozwój podejmują wiosną. W lecie zakwitają, a następnie wytwarzają nasiona i owoce. Wyniki doświadczeń wskazują, że miejscem odbioru bodźca termicznego u roślin są komórki stożka wzrostu pędu (działanie niską temperaturą wyłącznie na stożek wzrostu przynosi takie same efekty jak oziębienie całej rośliny).
Reakcje roślin na czas trwania okresów światła i ciemności nazwano fotoperiodyzmem, a okres oddziaływania światła na rośliny i zwierzęta - fotoperiodem. Ze względu na fotoperiodyzm rośliny podzielono na trzy grupy:
Miejscem odbioru bodźca światlnego sa liście rośliny. Zawierają one niebieskozielony barwnik nazywany fitochromem i oznaczony symbolem P (anp. phytochrome). Fitochrom może występować w dwóch formach: P660, którea absorbuje światło o długości fali 660 nm, oraz P730, która absorbuje światło o długości 730 nm. Formy P660 oraz P730, mogą sie wazjemnie w siebie przekształcać pod wpływem światła o określonej długości fali bądź w ciemności. Światło czerwone powoduje przekształcenie P660 w P730, natomiast światło podczerwone i ciemność wywołują reakcję odwrotną - przekształcenie P730 w P660. Formą fizjologicznie aktywną jest P730. Wzrost jego stężenia hamuje kwitnienie roślin krótkiego dnia, natomiast pobudza kwitnienie roślin długiego dnia.
Najistotniesza różnica między roslinami krótkiego dnia a roślinami długiego dnia polega na ich odmiennej wrażliwości na czas trawnia nieprzerwanej ciemności. Z kolei rosliny długiego dnia wymagaja do zakwitnienia odpowiednio króetkiego okresu ciemności, Dlatego skróceniego nie wpływa na zakwitnienie, natopmast wydłużenie hamuje kwitniene.
W wyniku zapylenia oraz zapłodnienia powstaje owoce zawierające nasiona. Niekidy rołśiny tzw. rośliny monolarpiczne, kwitna i wytwarzają owoce tylko raz w ciągu swojego życia. Należa do nich rośliny jednioroczne, dwuletnie, a także gatunki, które kwitną po kilku czy nawet kilkudziesięciu latach.
Do roślin polikarpicznych, czyli takich, które wiele razy w ciągu sowjego życia kwitną i wytwarzają owoce, należą byliny, rośliny cebulowe oraz rośliny drzewiaste.
| Czas trawania dnia i nocy | Proporcja fitochromu P730 i P660 | Reakcja fotoperiodyczna | Wpływ fitochromu P730 na kwitnienie | |
|---|---|---|---|---|
| RKD | RDD | |||
| długa noc, krótki dzień |
spadek stężenia P730 |
|
|
stymuluje kwitnienie RKD, kamuje kwitnienie RDD |
| krótka noc, długo dzień |
wzrost stężenia P730 |
|
|
kamuje kwitnienie RKW, stymuluje kwitnienei RDD |
Ostatnim etapem rozwoju osobniczego jest starzenie się i obumieranie W ciągu jednego cyklu wegetacyjnego procesy te dotyczą całej rośliny (u jednorocznych), jej części nadziemnej (u bylin) lub organów, np. liści (u drzew). W ich przebiegu zmienia się ilość hormonów roślinnych. W komórkach wzrasta stężenie etylenu oraz inhibitorów wzrostu. Te ostatnie przyspieszają dojrzewanie owoców, opadanie liści oraz wchodzenie nasion w stanspoczynku.