WZROST - nieodwracalne zmiany zachodzące wewnątrz rośliny. Odbywa się to w wyniku powiększenia wymiarów komórek. Jest to pojęcie ilościowe. Jest najbardziej widocznym przejawem jej życia. Jest procesem ilościowym.

W czasie wzrostu rośliny można wyróżnić 3 etapy:

• Okres początkowy odznaczający się wzrastającą do zera, lecz stosunkowo niewielką szybkością wzrostu wydłużeniowego, natomiast dużą intensywnością podziałów komórek.

• Okres intensywnego wzrostu, któremu towarzyszy szybki podział komórek, jak i powiększanie się ich rozmiarów.

• Okres malejącej szybkości wzrostu, któremu zamieranie aktywności tkanek merystematycznych i zmniejszanie się wydłużenia komórek.

Wzrost na poziomie komórki:

1. Wzrost embrionalny - jest wynikiem podziałów i powiększenia się komórek. Zwiększanie się objętości objętości tkanki lub organów w wyniku podziału komórek. Zdolność do tego rodzaju wzrostu wykazują merstemy, czyli tkanki twórcze, zlokalizowanie zarówno w podziemnej, jak i nadziemnej części rośliny.

Tkanki twórcze możemy podzielić na:

• merystemy wierzchołkowe, czyli stożek wzrostu pędów i korzeni, inicjujące tzw. Przyrost pierwotny, odpowiedzialny za wzrost wydłużeniowy organów.

• Merystemy boczne, czyli kambium (miazga twórcza) i fellogen (miazga korkotwórcza) powodujące przyrost wtórny odpowiedzialny za wzrost łodygi i korzeni na grubość

• Merystemy interkalarne (wstawowe), które występują jedynie u takich gatunków roślin, któreych pędy składają się z węzłów i międzywęźli np. trawy.

Można jeszcze do tego dołożyć takie tkanki jak:

• tkanki archesporialnej, z której powstają elementy rozrodcze

• merystemoidów, stanowiących grupy komórek lub nawet komórki pojedyncze, z których powstają miodniki, włoski, aparaty szparkowe

• tkanki kalusowe, merystemy regeneracyjne, tworzące się pod wpływem zranienia organu roślinnego i powodującej zabliźnianie się rany.

2. Wzrost wydłużeni owy- tutaj komórki zaczynają powiększać swoje rozmiary. Procesowi temu towarzyszy intensywne pobieranie wody, tworzenie się centralnej wakuoli, powiększenia się powierzchni ściany komórkowych i wzrost ich elastyczności. Dzięki znacznej sile ssącej komórka zaczyna pobierać wodę, wodniczki powiększają się tworząc po pewnym czasie wakuolą centralną. Ściana komórkowa rozciąga się, co doprowadzą do syntezy warstw mikrofibryli celulozowych. Przebiega tu synteza nowych składników cytoplazmy. Wzrost natężenia oddychania.

3. Różnicowanie się komórek, podział nierównomierny i biegunowatość- różnicowanie komórek polega na zmianie ich kształtu i rozmiaru, dzięki czemu dostosowują się one do funkcji, jakie mają pełnić w organizmie rośliny. Towarzyszy tu wzrost wtórnej ściany komórkowej, co powoduje zmniejszenie się średnicy wnętrza komórki.

Biegunowość - polega na istnieniu różnic we właściwościach fizykochemicznych, a często i morfologicznych w obrębie pojedynczej komórki.

Przyczyny występowania biegunowości:

• nierównomierne rozmieszczenie związków chemicznych w komórce, występowanie gradientu stężenie

• występowanie różnych związków chemicznych w biegunowych częściach komórki

• wpływem pewnych bodźców zewnętrznych np. światło

• elektem geoelektrycznym

• siłą grawitacji.

Zewnętrzne czynniki wzrostu:

*Temperatura- wzrost zostaję zapoczątkowany przy temperaturze minimum, będzie najintensywniejszy w dłuższym przedziale czasowym przy temperaturze optimum, natomiast wartość maximum będzie wyznaczać moment wstrzymania wzrostu.

Optimum bezwzględne- temperatura optymalna dla wzrostu rośliny.

Optimum harmonijne - temperatura, przy której rośliny rosną i rozwijają się najlepiej. Jest zawsze nieco niższa od optimum bezwzględnego.

Termoperiodyzme- optymalny wzrost i rozwój roślin występuje wtedy, gdy istnieje znaczna różnica między temperaturą dnia i nocy.

*Światło- fotomorfogeneza- obserwowanie

Rośliny, które rosną w ciemności i w normalnych warunkach świetlnych widzimy, że światło wywiera wpływ na ich morfologię.

Światło hamuje wzrost wydłużeniowy łodygi, stymuluje rozwój blaszki liściowej. Przy braku światła wzrost łodygo jest stymulowany, a wzrost liści silnie zahamowany.

Fitochrom- nazywamy barwniki absorbujące określony zakres światła widzialnego i uruchamiający łańcuch przemian fozjologiczno-biochemicznych w wyniku, których zmienia się sposób wzrostu i rozwoju rośliny.

Uczestniczy w:

*Wpływ natężenia światła i długość dnia- wysoka intensywność światła niebieskiego o wiele silniej hamuje wydłużenie się łodygi niż światło czerwone. Dzień krótki dla roślin, które rosną około 8 godzin światła na dobę, dnia dłuższego rośliny potrzebują około 16 godzin światłą na dobę.

*Woda- Powiększanie się komórki roślinnej odbywa się w wyniku pobieranie przez nią wody. Niedostatek wody hamuje i uniemożliwia kiełkowanie nasion i wzrost siewek. Liście przy braku wody są małe.

*Tlen- niedobór tlenu jest czynnikiem wywołującym silnie hamujący wpływ na wzrost systemu korzeniowego i pośrednio na wzrost pędu. Powodowane to jest zahamowaniem lub brakiem procesu oddychania.

*Składniki mineralne - deficyt przyswajalny dla rośliny powoduje zahamowanie wzrostu. Do składników glebowych należą związki próchnicze, które stymulują wzrost roślin, zwłaszcza korzeni.

*Obecność metali ciężkich

REGULATORY WZROSTU:

Auksyny - najlepiej poznaną grupą regulatorów wzrostu rośliny. Były one pierwszymi hormonami, jakie wykryto w roślinach. Wykryto ją we wszystkich badanych roślinach. Najwyższe jej stężenie występuje w stożku wzrostu i sąsiadujących z nim strefy wzrostowe, a także w pąkach, młodych liściach, w pyłku, nasionach i rozwijających się owocach. Największe stężenie - części nadziemne, najniższe w korzeniach oraz tkankach. Transport auksyny odbywa się przez komórki parenchymatyczne oraz floem.

Wpływa na:

• wzrost komórek - jest niezbędna do wzrostu wydłużeniowego komórek. Procesowy temu uczestniczy intensywne pobierania wody. Wzrost plastyczności ścian komórkowych pod wpływem auksyn jest wynikiem jej stymulującego wpływu na syntezę składników strukturalnych.

• Inicjowanie podziałów komórkowych - może wykazywać właściwości zbliżone do cytokinin, regulatorów wzrostu stymulujących podziały komórkowe.

• Udział w zjawisku dominacji wierzchołkowej- polega na zahamowaniu wzrostu pąków bocznych przez aktywnie rozwijający się wierzchołek pędu. W przypadku jego usunięcia zaczynają rozwijać się pąki boczne.

• Inicjowanie formowania się korzeni przybyszowych - tworzenie się korzeni przybyszowych jest procesem bardzo złożonym i wieloetapowym.

• Wzrost i rozwój owoców- proces wzrostu i rozwoju owocu, odbywa się w wyniku zapłodnienia jej komórki jajowej woreczku zalążkowym zależni kwiatu i jest uzależniony od obecności auksyny.

• Udział w tropizmie- nazywamy gięcie organów roślinnych występujących pod wpływem pewnych jednostronnie działających bodźców zewnętrznych.

• Intensywność oddychania - aksuna jest potrzebna do przebiegu procesu oddychania w fazie wzrostu wydłużeniowego.

Gibereliny - liczna grupa hormonów wzrostu wpływających przede wszystkim na wydłużenie się części pędowej rośliny. Występuje powszechnie w świecie roślin wyższych, ale również u mchów, glonów, grzybów i bakterii. Najwięcej ilości giberelin stwierdzono w miejscu ich syntezy, więc w młodszych liściach oraz w stożkach wzrostu pędów i korzeni oraz w rozwijających się owocach i nasionach - w tych ostatnich jest ich najwięcej. Są transportowane przez tkanki przewodzące, zarówno ksylem jak i floem.

Wpływa na:

• Eliminowanie dziedzicznej karłowatości - poza stymulacją wzrostu wydłużeniowego, wywierają wpływ na eliminację dziedzicznej karłowatości u niektórych roślin np. karłowatość kukurydzy.

• Rola w kiełkowaniu nasion i przerywaniu ich spoczynku- zaaplikowanie się giberelin nasion znajdujących się w stanie spoczynku powoduje zapoczątkowanie ich kiełkowania. Mają, więc ogromny wpływ na kiełkowanie nasion u roślin wielu grup systematycznych w okresie chłodu.

• Wpływ na wzrost łodygi- polega na stymulowaniu wzrostu łodygi. Działanie polega na inicjowania podziałów komórkowych w merystemach wierzchołkowych.

• Wpływ na kwitnienie- jako jedyne fitohormony odznaczają się zdolnością do inicjowania wzrostu pędów kwiatowych i kwitnienie pewnych roślin (rośliny dwuletnie).

• Rola we wzroście owoców- są zdolne go inicjowania rozwoju owoców beznasiennych, czyli partokarpicznych, rozwijających się w warunkach, gdy nie doszło do skutku zapłodnienia.

Cytokininy - są to regulatory wzrostu i rozwoju stymulujące proces podziału komórki. Występowanie cytokinin w świecie roślin jest powszechne. Większa część tych regulatorów występuje w wierzchołkach wzrostu korzeni oraz w organach zapasowych np. w bulwach. Szczególnie dużo stwierdzono w brodawkach korzeniowych roślin motylkowatych. Transport odbywa się głównie ksylemen z korzeni, głównego miejsca ich biosyntezy, do części nadziemnej rośliny, a więc do miejsca ich działania.

Wpływają na:

• rola w podziałach komórkowych- zdolność do aktywowania podziałów komórkowych tylko w obecności śladowych ilości auksyn.

• Wpływ na powiększanie się komórek - w ograniczonym zakresie wpływają na powiększenie się komórek.

• Rola w organogenezie - hodowla tkanek i organów roślinnych na pożywkach syntetycznych w warunkach sterylnych pozwoliła na wykrycie morfologicznej aktywności cytokinin.

• Wpływ na spoczynek nasion - wywierają stymulujący wpływ na kiełkowanie nasion.

• Udział w zjawisku dominacji wierzchołkowej - regulatory te przeciwdziałają dominacji pąka szczytowego, powodując wyrastanie pędów bocznych.

• Wpływ na procesy starzenie się organów rośliny - mają zdolność do hamowania procesów starzenia się wielu organów roślinnych. Najwyraźniej można to zaobserwować w krążków wyciętych z blaszki liściowej i trzymanych w ciemnościach

Kwas abscysynowy ABA - inhibitorami nazywamy związki występujące w roślinach w ilościach śladowych, które wywierają silne hamujący wpływ na wzrost i zjawiska rozwojowe, w których zaangażowane są procesy wzrostowe.

ABA jest najważniejszym, powszechnie występującym inhibitorem. Obecność ABA wykazano we wszystkich badanych roślinach. Występuje u roślin wyższych jak i u paproci i mchów. Występuje w wielu organach i tkankach roślinnych między innymi w liściach, owocach, nasionach, pąkach, korzeniach, łodygach oraz w wydzielinach ksylemu. Transport odbywa się ksylweme lub wolniej z komórki do komórki.

Wpływa na:

• hamowanie podziałów komórkowych i wzrostu wydłużeniowego - wpływa hamująco na podział komórek jak i wzrostu komórek.

• Rola w opadaniu liści i owoców - zjawisko opadania liści jest procesem złożonym, regulowanym przez ABA.

• Wpływ na ruch szparek - inhibitor ten może uczestniczyć w ruchach komórek szparkowych. Wiadomo, że aparaty szparkowe zamykają się przy niewielkiej ilości wody powodowane przez ABA.

• Rola w spoczynku nasion i pąków - termiczny spoczynek określamy okresowe wstrzymanie aktywności mitotycznej i metabolicznej merystemów nasion i pąków. Jedną z głównych przyczyn tego zjawiska jest obecność inhibitorów w nasionach.

• Rola w innych procesach fizjologicznych - bierze udział w geotropizmie korzeni, formowaniu się bulw, w odporności na chłody i morzy, w zakwitaniu niektórych roślin oraz w procesie starzenia się liści i kwiatów, a także w dojrzewaniu owoców.

Etylen - gaz regulujący wzrost i rozwój roślin prostych i należy do grupy związków oleinowych, węglowodanów nienasyconych.

Wpływa na:

• stymulacja kiełkowania nasion wielu gatunków roślin. Współdziała w tym zjawisku z innymi regulatorami wzrostu

• skracanie wzrostu pąków z pąków bulw ziemniaka

• stymulowanie rozwoju roślin cebulowych

• stymulowanie kiełkowania pyłku i wzrostu łagiewki pyłkowej, - co wykazano w wielu gatunkach

• hamowanie wzrostu wydłużeniowego u komórek korzenie

• zwiększanie średnicy łodygi, korzeni, ogonków liściowych i koleoptylu

• hamowanie wzrostu liści

• epinastyczne wygięcia blaszki i ogonków liściowych

• współudział w wyprostowaniu się wierzchołka wzrostu pędu roślin dwuliściennych po wydostaniu się ponad powierzchnię

• inicjowanie wyrastanie korzeni z ogonków liściowych, pęków wegetatywnych i generatywnych a także stymulacja formowania się włośników na tych korzeniach

• stymulacja wycieku roztworu tkanek roślinnych, co ujawnia się w zjawisku gutacji

• inicjowanie kwitnienia ananasów i stymulowanie tego zjawiska

• hamowanie kwitnienia u paproci zwyczajnej

• stymulowanie formowania się kwiatów żeńskich u roślin rozdzielnopłciowych

• zakłócenia prawidłowej reakcji na siłę grawitacji u pędów młodych roślin.

Biosy - ich synteza jest w liściach ale aktywność następuje w korzeniach.

Zaliczamy do nich:

• witaminy

• kwas nikotynowy

• biotyne

• ryboflawine

Wpływają na rozwój sytemu korzeniowego.

Ethren -

• przyśpiesza proces oddychania

• bierze udział w dojrzewaniu roślin

• bierze udział w wybarwieniu owoców.

ZASTOSOWANIE REGULATORÓW WZROSTU:

• Uzyskanie wyższych pod względem jakości i ilości plonów, nasion i kwiatów

• Regulowanie terminu zbioru owoców i kwiatów oraz dostosowanie tego do kresu maksymalnego popytu na produkty ogrodnicze

• Regulowanie stopnia i szybkości dojrzewania owoców

• Zmniejszenie nakładów pracy ludzkiej na pielęgnowanie upraw ogrodniczych

• Regulowanie wyglądy u pokroju roślin ozdobnych i uzyskanie tym samym roślin o wyższych walorach estetycznych

• Zmniejszenie strat w produkcji sadzonek, uzyskanie większej siły i energii kiełkowania nasion.

• Pośpiechowatość - rośliny dwuletnie już w pierwszym roku wydają organy generatywne (owoce)

ROZWÓJ - całokształt zmian, jakie towarzyszą powstawaniu z zapłodnionej komórki jajowej wysoce skomplikowanego organizmu, który pod względem morfologicznym i fizjologicznym jest podobny do wszystkich osobników danego gatunku lub odmiany. Jest to pojęcie jakościowe i obejmuje okres od kiełkowania do śmierci rośliny.

Rozwój ontogenetyczny - obejmuje od momentu powstania zygoty do chwili naturalnej śmierci organów rośliny, spowodowane całokształtem procesów, które nazywamy starzeniem się rośliny.

Mamy dwa okresy dla każdej rośliny:

• okres rozwoju wegetatywnego - roślina intensywne rośnie, powiększając swoją masę organizmu, przede wszystkim powierzchnię aparatów szparkowych i rozmiary systemu korzeniowego,

• okres rozwoju generatywnego - formowanie się organów rozmnażania generatywnego, zachodzi proces zapłodnienia, formowanie oraz dojrzewanie owoców i nasion, a więc dochodzi do najważniejszego celu, jakim jest wydanie na świat następnego pokolenia.

Rośliny monokarpiczne - rośliny, u których występuje tylko 1 cykl rozwoju generatywnego.

Jednoroczne- zielone, których ontogeneza trwa przez 1 sezon wegetacji np. pomidor

Dwuletnie - ozime, których rozwój zostaje zapoczątkowany w jesieni,a kończy się w następnym sezonie wegetacji np. zboża

Wieloletnie, - które przez wiele lat rozwijają się wyłącznie wegetatywnie, po czym następuje jednorazowy cykl rozwoju i roślina po wydaniu nasion obumiera.

Rośliny polikarpiczne - u których cykl rozwoju generatywnego występuje wielokrotnie w ciągu ontogenezy. Są to np. krzewy, drzewa.

Fazy rozwoju:

• rozwój i dojrzewanie nasion - zazwyczaj 1 cykl roczny

• kiełkowanie

• faza wzrostu wegetatywnego (młodociany) - od 1 do kilkunastu sezonów wegetatywnych

• formowanie się kwiatów - powtarza się corocznie

• kwitnienie- powtarza się corocznie

• przekwitanie i embriogeneza potomstwa oraz rozsiewanie nasion

• starzenie się organów asymilacyjnych i ich obumieranie

• spoczynek zimowy - powtarza się, co roku

• starzenie się i obumieranie całego organizmu.

---