&amp#1256сім. физ.14д&amp#1241ріс.


БИОЛОГИЯ (Өсімдіктер физиологиясы)
Дәріс №14
Тақырыбы: Өсімдіктердің өсуі. Өсу ұғымы. Жасушаның өсу кезеңдері. Өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы .

Дәріс мақсаты: Өсу және даму ұғымын, өсімдіктердің өсуінің ерекшеліктері мен олардың өсуіне сыртқы орта жағдайларының әсерлерін оқытып үйретуімен қатар, өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы туралы кең түсініктер бере отырып өсімдік шаруашылығындағы маңыздылықтарымен оқытып үйрету. Өсімдік мүшелерінің әрекеттестігі мен яровизация туралы түсініктер беру..

Түйінді сөздер: Жасушаның эмбрионалдық бөліну, созылу және дифференциациялану кезеңдері, лагофаза немесе интерфаза, кариокинез, экспрессиялану, детерминацияланбаған, фитогормондар, гиббереллин, цитокинин, этилен. ингибиторлар, ретарданттар, антиауксиндер. Онтогенез, моно- және поликарпты өсімдіктер, корреляция, өсімдіктердің фитохромдық жүйесі, яровизация кезеңі,
Жоспар:
І. Кіріспе. Өсу және даму ұғымы
ІІ. Негізгі бөлім: 1. Жасушаның өсу кезендері. Өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы
2. Өсуді реттеуші химиялық заттар. . Өсімдік мүшелерінің әрекеттестігі. Яровизация
3.Өсімдіктердің өсуіне сыртқы жағдайлардың әсері.
Қолданылатын әдебиеттер тізімі:
Н.Кенесарина «Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері», Мектеп, 1988, 2005 жж
Ж.Қалекенұлы «Өсімдіктер физиологиясы» Алматы, 2004 ж.
Ж.Ж Жатқанбаев «Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері», Алматы, 2004 ж.
Н.Кенесарина, М.Құлдыбаев, М.Әмірханова, Ә.Әбдіқалықова «Өсімдіктер физиологиясынын шағын практикумы», Алматы, 1993 ж.
В.В. Полевой «Физиология растений», Москва «Высшая школа», 1989 г.
Н.Н. Третьяков «Физиология растения с основами биохимии», 2004 г., Москва, «Колос».
Қосымша әдебиеттер тізімі:
С. Сағатов «Өсімдіктер физиологиясы», Алматы, 1993 ж.
П.А. Генкель «Өсімдіктер физиологиясы.»
С.И. Лебедев «Физиология растений», «Колос», 1988 г.

ӨСІМДІКТЕРДІҢ ӨСУІ МЕН ДАМУЫ

Өсу және даму ұғым. Өсімдіктердің салмағы мен көлемі, оның мүшелерінің саны мен мөлшері және жасушалар санының артуы, сондай –ақ жаңадан протоплазма түзілу процестері өсу деп аталады.
Организмдегі сапалық өзгеріс процестерін даму деп атайды, бұл жағдайда ағза қызметінің жаңа түрлері немесе жаңа формалары пайда болады. Мысалы, өркендегі жапырақтар санының артуы өсу құбылысы болып табылады. Тұқымның өскінге айналуы, меристемалық жасушаның өткізгіш, паренхима немесе басқа да ұлпа жасушаларына өзгеруі даму процестері болып саналады. Өсу және даму процестері бір-бірімен ажырамастай байланысқан. Өсу процесінсіз даму болмайды. Даму процесі барысында жасушалар, ұлпалар, мүшелер арасында сапалы өзгерістер – дифференция өтеді. Оның нәтижесінде түрлі ұлпалар, түрлі мүшелер – жапырақ, тамыр, сабақ пайда болады. Өсу және дифференция дамудың негізгі екі процесі болып есептеледі. Өсу мен дифференция қатар жүреді. Дегенмен өсу процесі дифференциясыз да өтуі мүмкін.
Жасушаның өсу кезендері.
Организм жасушаларының өсуі мен дамуы нәтижесінде тұтас организм өсіп дамиды. Әрбір жасуша өсуінің үш кезеңін ажыратуға болады: жасушаның эмбрионалдық бөліну, созылу және дифференциациялану кезеңдері. Эмбрионалдық бөліну кезеңі ядроның бөлінуінен басталады, бұл процесс митоз немесе амитоз жолымен өтеді, ол кариокинез деп аталады. Митоздың профаза, метафаза, анафаза және телофаза деп аталатын төрт кезеңі бар. Профаза кезеңіне дейін ядроның ДНҚ-сы екі еселенеді. Бұл кезең S – фаза деп аталады. S – фазаға дейін және одан кейін ДНҚ синтезделмейді. Ядро бөлінбестен, тыныштық күйде болатын уақыт аралығы лагофаза немесе интерфаза кезеңі деп аталады. Митоз процесі негізінен түнде өтеді, екі сағатқа созылады. Бұл аралықта цитоплазма да өзгереді. Профаза кезеңі басталғанда цитоплазманың тұтқырлығы күшейіп, оның өткізгіштігі артады. Келесі кезеңде бұл көрсеткіштер төмендеп, митоздың соңына қарай қайтадан артады. Бөліну процесінің басталуы алдында жасушада ақуыздар мен РНҚ-ның синтезделуі күшейе түседі, тыныс алу қарқыны артып, жасушаның тотықтыра – тотықсыздандыру потенциалы өзгереді. Бөлінуінен тоқтатқан жасушалар келесі-созылу кезіне өтеді.
Бұл кезеңде жасуша қабықшасы өседі. Жасуша қабықшасы алғашқы кезде жұқа әрі созылмалы болады, одан соң ол ішкі жағынан келесі қабатпен көмкерілуі есебінен жуандай бастайды. Жасушаның созылу аймағында тыныс алудың, ақуыздар мен көмірсу түзілуінің күшейгені және судың көп мөлшерде ағып келе бастағаны байқалады, цитоплазманың мөлшері артып, онда вакуоль пайда болады. Ферменттердің белсенділігі артады. Созылу кезінде жасушалар әлі де белгілі бір қызмет атқаруға маманданбаған.
Бұдан былайғы уақытта мұндай жасушалар түрліше жолдармен дамиды. Бұл процесс жасуша үшінші дифференциациялану кезеңіне өткенде байқалады. Жасуша өткізгіш ұлпаға айналғанда ондағы ядро немесе бүкіл цитоплазма жойылып, көлденең жарғақтар еріп кетеді, ал жасуша механикалық ұлпаға айналғанда оның қабықшасы жуандап, бойына лигнин затын сіңіреді. Жасушаның белгілі бір даму жолына түсуі ақуыздардың ерекше жиынтығына байланысты, мұндай ақуыздардың синтезделуін гендер реттеп отырады. Организмнің әрбір жасушадағы гендердің жиынтығы бірдей болған жағдайда олардың біреулерінің белсенділігі артып, екіншілерінің белсенділігі тежеледі. Бұл жағдайда гендердің дифференциалдық активтелуі – экспрессиялануы деп атайды.
Активтелген гендер мРНҚ жасап шығарады, мРНҚ-ның жәрдемімен ерекше ақуыздар синтезделеді. Ақуыздар өз кезегінде жасушалардық дифференциалануына мүмкіндік туғызады. Гендердің дифференциалдық активтенуіне әр түрлі факторлар, мысалы, фитогормондар мен жарық себепші болуы мүмкін. Мұнда әр түрлі жасушалар бір фактордың өзіне түрліше жауап қайтарады. Мысалы, өсімдікті ұзақ уақыт бойы қараңғы жағдайда ұстағанда өркеннің өсу нүктесінің жасушалары оған гүл түзуге көшу арқылы жауап қайтарады, ал тамырдың өсу нүктелерінің жасушалары ешқандай жауап қайтармайды. Әсер етуші фактор, мәселен, жарық белгілі бір ретпен бір геннен соң екінші генді активтендіреді. Даму процесіне қатысатын барлық гендер осылайша активтеледі.
Меристема

Өсу және жаңа жасушалардың пайда болуы түзуші ұлпа - меристемаға байланысты. Орналасу жағдайларына қарай меристемалар бірнеше түрге бөлінеді. Сабақ пен тамырдың ұшында апикалдық меристема болады, ол аталған мүшелердің үздіксіз ұзарып өсуіне мүмкіндік береді. Бұл меристема эмбрионалдық күйде сақталып, үнемі бөлінуге қабілетті болғандықтан, оны детерминацияланбаған меристема деп атайды. Сабақ пен тамырда бүйірлік меристема орналасқан, ол сабақ пен тамырдың жуандап өсуін қамтамасыз етеді. Өркен мен жапырақ түбіне орналасқан қыстырма меристема буын аралығының өсуін қамтамасыз етеді. Бұған астық тұқымдастар мен традесканция сабағындағы қыстырма меристеманы мысал етуге болады. Темекі жапырағындағы меристема жасушалары жапырақтың бүкіл өн бойына біркелкі орналасқан, сондықтан оның бүкіл беті біркелкі өседі. Астық тұқымдастар жапырағының меристемасы олардың түбіне орналасқан, сондықтан, астық тұқымдастардың жапырақтары түбінен өседі. Бұл меристемалар тек мүшелер толық өскенге дейін бөліне алады, олардың детерминацияланған меристема деп аталуы да сондықтан.
Меристеманың орналасу жағдайы мен өсу бағытына қарай өсудің мынандай типтерін ажыратады: базальдық (түбінен өсу), апикальдық (тамыр мен сабақтың ұшынан өсуі) және интеркалярлық (қыстырма) өсу. Жасушалардың бөлінуі мен созылуы-өсу процесінің негізгі құбылыстары. Олар бір мезгілде өтеді, тек тамыр мен сабақтың ұшына орналасқан жасушалар созылып өседі. Осыған орай сабақ пен тамырдың ұшында бөліну зонасы, онан төменде-созылу зонасы орналасады. Бөліну зонасындағы жасушалар үнемі бөлінумен болса да, олардың саны тұрақты сақталады. Оның себебі: жаңадан пайда болған жасушалардың әрбір бөлігі созылу зонасына өтеді. Мысалы, кейбір балдырлар мен мүктердің апикальдық бір жасушасы екіге бөлінеді. Оның біреуі апикальдық болып одан әрі үнемі бөлінуге қабілетті болып қала береді. Екіншісі бұдан былай тек бірінші рет бөлініп, түрлі ұлпалардың түзілуіне негіз болады. Жоғары сатыдағы өсімдіктер де осылайша өседі. Сөйтіп, бөліну зонасындағы жасушалардың бір бөлігі үнемі бөліне алатын детерминацияланбаған, ал екінші бөлігі созылу зонасына өтіп, детерминацияланған меристема болып табылады.

Өсуді реттеуші химиялық заттар
Табиғи фитогармондар басқа жасанды өсу заттарды да белгілі, химиялық жолмен синтезделген бұл заттар іс жүзінде кеңінен қолданылады. Ауыл шарушалығында олар өсімдіктердің гүлденуін, тамыр шығаруын, жемістердің жетілуін реттеу үшін қолданылады. Өсу заттары өсімдіктерге табиғи гормондарды қолдану ауыл шаруашылығында жақсы нәтиже береді. Сабақ қалемшелерін тамырландыру үшін индолилмай, нафтисірке, екі, төрт-дихлорфеноксисірке, екі, төрт, бес – трихлорфеноксисірке қышқылдары қолданылады. Бұлардың ішіндегі ең тиімдісі – индолилмай қышқылы.
Жамбасбұршақ, маш, ноқат, томат, жүзім өсімдіктерінің тамыр өсуіне абсциз қышқылы әсер етеді.
Сақталған дән өніп кетпеуі үшін абсциз қышқылы қолданылады, ал оларды тездетіп өндіру үшін гиббереллин, цитокинин, этилен қолдануға болады. Хлормекват, даминозид, фосфон – Д сияқты химиялық заттар дәннің өнуін тежейді. Картоп пен пияз түйнектерінің өніп кетпей, қалыпты сақталуын малеин қышқылының гидразиді қамтамасыз етеді. Гиббереллин, керісінше, олардың тыныштық күйін бұзып, өніп кетуіне себепші болады.
Өсімдіктердің гүлдеуін реттеу арқылы жемістердің пісу мезгілін жоспарлауға болады. Анананастың гүлдеуін этилен, ацетилен, ауксин тездетеді, салат, қызылша, шалғам, аскөк, қант қызылшасы, сәбіздің гүлдеуін гибберллин тездетеді. Қант қамысының гүлдеуін тежеу қант шығымын молайтады, сондықтан бұл өсімдіктің гүлдеуін тоқтату үшін малеин қышқылының гидразиді, монурон, диурон дикват қолданылады. Аталық гүлдерді жетілдірмеу мақсатымен малеин қышқылы, этрел, этефон қолданылады.
Мақтаны техника күшімен жинау үшін алдымен оның жапырақтарын түсіру қажет, ол үшін дефолианттар – натрий хлоратын, магний хлоратын қолданады. Жемістерді жинауды тездету үшін оларды түсіретін заттарды қолданады. Бұл заттар – этефон, цигогексаамид, алзол.
Индолилсірке қышқылы, хлормекват, нафтилацетамид өсімдік ауруларын тежейді, ал гибберллин, керісінше, аурулардың жайылуына себепші болады.
Өсу процесін тежейтін ингибиторларға ретарданттар, антиауксиндер жатады. Ретардант хлормекват бидай сабағының жуандап өсуіне мүмкіндік береді. Сөйтіп, бұл ретардант бидайдың сабағының беріктігін арттырып, оның жапырылуына жол бермейді.
Жоғарыда аталған жасанды өсу заттарының көпшілігі адам организміне улы әсер етеді. Сондықтан оларды абайлап қолдану керек.
Өсу мен даму процестерінің генетикалық негіздері
Организмдегі барлық жасушалар геномының бірдей болып келуін тотипотенттік деп атайды. Алайда барлық жасушалар тотипотентті болғанымен, олардың даму жолдары түрліше ұлпаларға айналып, дифференциациялануы түрліше жолмен өтеді. Оның себебі: гендердің бәрі бірдей активті болып, ақуыз синтезіне қатыспайды. Түрлі жағдайлардың әсерінен олар бірінен соң бірі активтеніп, ақуыз синтезіне қатысады. Осы жағдай гендердің дифференциалдық активтену немесе гендердің экспрессиясы деп аталады.
Гендердің активтенуіне температура, фотопериодизм, орта катиондарының құрамы және фитогормондар әсер етеді. Гендер экспрессиясының реттелуі мынандай жағдайларға байланысты: ДНҚ мөлшерінің полиплоидия арқылы өзгеруі, ДНҚ молекуласының құрамындағы ауытқушылықтар, транскрипция процесінің РНҚ – полимераза арқылы реттелуі, процессинг, информосолдар түзілуі, транслянция реттелуі.
Жас жасушалардың дифференциациалануы белгілі бір ақуыздардың болуына байланысты, ал ақуыздың синтезделуі гендердің экспрессиясы арқылы жүзеге асады. Гендер активтеніп, мРНҚ-нің синтезделуіне мүмкіндік туғызады, ал мРНҚ өз кезегінде ақуыздың түзілуіне себепші болады. Фитогормондар гендер экспрессиясына әсер етеді. Олар транскрипция және трансляция процесстеріне, хроматиннің өзгеруіне, процессинг құбылысына да ықпал жасайды. Сыртқы орта жағдайлары өсімдікте фитогормондар түзілуіне әсер етеді, ал фитогормондар генетикалық программаның іске асуына шабыт береді. Мысалы, фотопериодизмі ұзақ өсімдікті ұзақ күнде өсіргенде, онда гиббереллин түзіледі, ал гиббереллин өсімдікте сабақ және гүлдің қалыптасуына әсер етеіндігі белгілі. Гиббереллин аталық гүлдердің, ал цитокининдер – аналық гүлдердің қалыптасуына себепші болады. Аталық және аналық гүлдердің айырмашылығы оларда кездесетін ақуыздардың түрлеріне байланысты.
Сонымен сыртқы ортаның және организмнің ішкі ортасының факторлары бірлесе отырып, генетикалық программаның орындалуын қамтамасыз етеді. Осының нәтижесінде отногенез барысында генотип жүзеге асып, фенотипті қалыптастырады.
.Өсу кезеңділігі.
Тыныштық күй. Тұқымның өнуі.
Онтогенез барысында тұтас өсімдіктің және оның мүшелерінің өсу жылдамдығы біркелкі болмайды. Ол түрдің тұқым қуалаушылық ерекшеліктеріне, сыртқы орта жағдайларына байланысты. Өсімдіктердің барлық түрлерінің неғұрлым активті өсуі онтогенездің ерте кезеңдерінде байқалады, бұдан соң ол біртіндеп баяулайды да, өсімдік барынша жетілген кезде толығымен тоқталады. Бір жылдық өсімдіктердің тұқымдары пісіп-жетілген соң өсуін тоқтатады, монокарпты өсімдіктердің өсуі гүлдеу кезеңінде баяулайды. Егер өсу жылдамдығын график түрінде кескіндейтін болсақ, онда өсудің қисық сызығы өсудің ерте кезеңінен бастап біртіндеп жоғарылай отырып, максимум шамасына жетеді де, одан соң біртіндеп төмендейді. Максимум өсу кезеңі дегеніміз вегетативтік мүшелердің өсуі болып табылады. Өсімдіктерге әр түрлі күту тәсілдерін қолдана отырып, максимум өсу кезеңін ұзартуға немесе қысқартуға болады. Мұндай мүмкіндік ауыл шаруашылығы практикасында пайдаланылады. Өсімдіктердің суару және оларға тыңайтқыш енгізу арқылы вегетативтік мүшелердің – тамырдың, сабақтың, жапырақтың өсуін реттеп, алға қойған мақсатқа жетуге болады.
Вегетативтік мүшелердің максимум өсуінің сүрлемдік дақылдарды өсіруде зор маңызы бар. Жапырақтардың өсуі мен олардың ауданы артуының егістің фотосинтез өнімділігін реттеуде маңызы зор.
Көптеген өсімідіктердің тіршілік циклінде активті өсу кезеңдері тыныштық күйі деп аталады, өсудің толық тоқталатын кезеңімен кезектесіп келіп отырады. Өсімдіктердің тыныштық күйге өтуі ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделуі ретінде қалыптасқан. Бұл кезеңде өсудің тоқталуы, өсімдіктерді неғұрлым төзімді, экстремалды жағдайларда зақымданбайтындай етеді. Солтүстік және қоңыржай ендіктердің өсімдіктерінде тыныштық күйі қыста басталса, шөл және шөлейт жерлердің кейбір өсімдіктерінде ол жазда басталады. Мұның бірінші жағдайында тыныштық күйі қыста аязда, ал екінші жағдайында қуаңшылық пен аптап ыстықтың зиянды әсеріне төзуге мүмкіндік береді. Бір жылдық өсімдіктердің тұқымдары мен жемістері, ал көп жылдық өсімдіктердің тұқымдары, тамырсабағы, түйнектері мен қыстап шығатын бүршіктері тыныштық күйге өтетін мүшелері болып табылады.
Тыныштық кезінде өсімдіктердің физиологиялық – биохимиялық процестері баяулап, өсуі анық байқалмайды, бірақ жасуша дифференциациялануының көзге көрінбейтін процесстері жүріп жатады. Тыныштық кезеңінде жасуша протопластары суынан айырылып, оның бетінде ақуызды липидті қорғаныш қабаты түзілетінін және оның плазмодесмалары үзіліп, протопластары оқшауланатынын П.А. Генкель анықтаған. Бұлайша тыныштық күйге өту генетикалық тұрғыдан туындаған қажеттілік болды. Мысалы, күз маусымында картоп, лалагүл түйнектері мен гладиолус пиязшықтары өнбейді. Бұл кезең ұзақ органикалық тыныштық күй деп аталады. Қажетті жағдайлар болғанда қыстың екінші жартысынан бастап олар өне бастайды, ал ондай жағдайлар болмаса өну баяулайды. Бұл мүшелердің тыныштық күйге өтуінің себебі – оларда табиғи өсу ингибиторлары жиналады. Абсциз қышқылы осындай табиғи өсу ингибиторларының бірі болып табылады. Абсциз қышқылы мен фитогормондардың арақатынасы тыныштық күйін немесе өсу мүмкіндігін анықтайды.
Тұқым немесе қыстап шығатын бүршіктер тыныштық кезеңінен өткен соң оларда зат алмасуының айтарлықтай өзгерістері басталады: ферменттердің активтігі артып, гидролиз және тотығу процесстері күшейеді. Тұқымның қор заттары ұрықтың өсуіне жұмсалып, оның тыныс алуы күшейе түседі. Тұқым бөрткен соң іле-шала оның құрамындағы судың мөлшері артады, ферменттер активтенеді. Бидай тұқымындағы амилаза ферментінің активтігі артып, ол қор ретінде крахмалды гидролиздейді. Гидролиздің бұл өнімдерінің бәрі де өсу нүктелеріне қарай қозағалады, мұнда олар жаңа жасушалардың өсу мен протоплазаның түзілуіне қажетті энергетикалық және құрылыс материалы ретінде пайдаланылады.
Өсімдіктердің дамуы

Жеке өсімдіктің немесе хайуанаттың алғашқы ұрықтанудан бастап тіршілігінің ақырына дейінгі барлық өзгерістерді қамтитын даму дәуірі оның өмірі немесе онтогенезі деп аталады. Өсімдік өмірі тұқымның өнуінен немесе жеке тұқымның, немесе жемістің пісіп жетілуімен аяқталады. Жеке өсімдіктің қалыптасуы жағдайлары – филогенезге, оның тұқымқуалаушығына және өзгергіштігіне, даму дәуіріндегі нақты жағдайларға тәуелді болады.
Біртұтас өсімдіктің жекелей дамуы онтогенез деп аталады. Өсімдікің әр түрінде онтогенез өзіне тән ерекше болып өтеді. Онтогенез барысында өсімдіктің формасымен өсіп өзгеріп отырады. Онтогенез процесі тұтасымен алғанда бірінен соң бірі келіп отыратын бір – бірінен жақсы ажыратылатын және көзге байқалатын бір қатар кезеңдерден немесе фазалардан тұрады. Мұнай кезеңдерге тұқымның өнуі, бүршік жару, вегетативті, одан соң репродуктивтік мүшелердің өсуі, гүлдену және жеміс байлау сияқты кезеңдер жатады. Фазалардың негізінде физиологиялық – биохимиялық процестердің өзгерістері жатады. Бұл процестердің нәтижесінде даму кезеңдері өтіп, жаңа құрылым түзіледі. И. В. Мичурин жеміс ағашының тіршілік цикілінен мынандай фазаларды ажыратады:
тұқым фазасы, мұнда тұқым өнеді;
балауса фаза, өскін пайда болуынан алғашқы жеміс салуына дейінгі уақытты қамтиды;
толысу фазасы, жеміс салуының алғашқы 4-5 жылын қамтиды;
жетілу фазасы, мұнда өсімдік өседі және мезгілімен жеміс салады;
қартаю фазасы, мұнда жеміс салу аяқталады вегетативтік мүшелер тіршілігін тоқтатып, ағаш біртіндеп қурайды.
Бұл фазалар бір – бірімен тығыз байланысты, әр түрлі өсімдіктерде олардың ұзақтығы түрліше болды.
Тіршілік цикілінің ұзақтығы сыртқы орта жағыдайларының әсеріне де байланысты.
Өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы

Өсімдік организмінің сыртқы ортаның белгілі жағдайларында жеке дамуының – онтогенезінің заңдылықтарын жете түсініп білу ғылымдардв және практикада маңызды орын алады.
Онтогенез барысында бір рет жеміс салатын өсімдіктер монокарпты өсімдіктер деп, ал әлде неше рет жеміс салатын өсімдіктер поликарпты өсімдіктер деп аталады. Өзінің даму өзгешеліктеріне байланысты өсімдіктер бір, екі және көпжылдық болып бөлінеді. Өз өмірінде бір ақ рет гүлдеп, жемістер беретін өсімдіктер монокарптылар деп аталады. Оларға бір жылдық, кейбір көпжылдық - бамбук 22-30 жылдан соң гүлдеп , жемістеніп, қурап қалатын өсімдіктер жатады. Пальмалардың гүл шоғыры сабақ ұштарында орналасатын кейбір түрлері көптеген жылдан соң гүлдеп, тұқымдары піскен соң тіршілігін жояды. Мексика агавасы Америкада -8-10жылда, ал Еуропада 50 жылда бір-ақ рет гүлдейді. Орта Азия шөлейіт даласында өсетін көпжылдық өсімдік сасыр өмірінде бір-ақ рет гүлдеп , содан қурап қалады. Екі жылдық , монокарпты өсімдіктер қыстап шыққан соң гүлдеп тұқымданады.
Тіршілік өмірі көптеген жылдарға созылатын ондаған жылдар бойы қайталап гүлдеп жемістенетін тұқымданатын өсімдіктер поликарптылар деп аталады. Оларға көп жылдық жемісті бұталар мен ағаштар , алуан түрлі үй өсімдіктері – қазтамақ , наурыз шешек , бегония т.б жатады. Өсімдіктерді моно – және поликарпты деп бөлу бір жағынан шартты ұғым деуге болады. Себебі өсіру жағдайларын өзгерту арқылы көптеген монокарпты өсімдіктерді поликарптыларға өзгертуге болады.
Жоғарғы сатыдағы өсімдіктер өмірінің кезеңдері бірнеше топқа бөлінеді.
Эмбриондық кезең Жабық тұқымды өсімдіктердің зиготасы тозаң түтігінің шәуеті мен ұрық қабының жыныс клеткасының қосылуынан пайда болады.
Дамудың жастық балауса сатысы Бұл саты тұқымдардың, немесе өсу мүшелердің өнуінен басталады. Өсімдіктің негізгі мүшелері – сабақ, жапырақ, тамырлары қалыптасып қарқынды өсу нәтижесінде сан өлшемдері жағынан массасы жағынан көбейіп ұлғаяды. Жеке мүшелердің өсуі туралы будан бұрын айтылған болатын.
Қартаю және қурау сатысы Барлық өсімдіктер толық гүлденіп, жемістеніп болған соң, біртіндеп қартая бастайды, біраздан соң тіршілігін жояды. Әрине, бұл құбылыс өсімдік әлеміндегі жеке түрлердің тіршілік өмірінің ұзақтығына тығыз байланысты. Жеке мүшелердің , сондай – ақ тұтас өсімдіктің қартаюы зат алмасудың бәсеңдеп, РНК мен ақуыз синтезінің төмендеуіне байланысты.
Өсімдіктердің фитохромдық жүйе Өсімдік алуан түрлі кейде өзара фотобиологиялық реакциялары тұқымның өнуі, өсімдіктің өсуі, өсімдіктерде антоциандардың пайда болуы фотопериодизм фитохромдық – деп аталады
Гүлдеуге дайындық кезең Жоғарыда айтылған өсімдіктердің гүлдеуі ішкі және сыртқы жағдайларға байланысты дайындық кезеңнен басталады . Бұл кезеңде бұл өсімдікте морфологиялық өзгерістер мен физиологиялық және биохимиялық процестердің барлығы көбею мүшелерінің қалыптасуына бағытталып өзгереді.
Осылай өсімдіктер дамуы үздіксіз кайталанып және дамып отырады. Өсімдіктердің даму және көбею жолдарын қысқаша жоғарыда айтылып өтті.
Өсімдіктер әлемде көп кездесетін полиплоидтық және гетерозис құбылыстары генетикалық факторларға жатады. Өсімдік клеткаларында хромосомалар санының еселеніп көбеюі полиплодия деп аталады. Жыныс клеткалар ядросында хромосомдар жиынтығының неше рет қайталанғандығын көрсететін сан – плоидтылық – жеке түрдің өзіне тән белгісі болып есептеледі.
Полиплоидты организмдерде жеке хромосом үш рет (3n) – триплоидты, төрт рет (4n) – тетраплоидты т. б. клеткалар пайда болуы мүмкін.
Полиплоидты өсімдіктердің клеткаларының, жеке мүшелерінің, тұтас денесінің шамадан тыс ұлғайып өсуі жиі байқалады. Көп жағдайда белгілі химиялық қосындылардың мөлшері көбейіп, гүлдену және жемістену жағдайы өзгереді.
Полиплоидтылыққа жоғары және төмен температура, ионданушы сәулелену, химиялық заттар, сондай – ақ жасушалардың физиологиялық өзгеруі себепкер болуы мүмкін.
Түрліше әдістермен будандастыру арқылы алынған будандардың бірінші ұрпағының өсу қарқындылығы жоғарлап, өлшемдерінің ұлғайып, жемістерінің көбеюі гетерозис немесе «Будан күші » деп аталады.
Гетерозис құбылысының өсімдік шаруашылығында маңызы өте зор. Гетерозис будандарының түсімділігі 20 – 30 % артық болады. Дегенмен , ол ауыл шаруашылық тәжірибесінде кең тараған жоқ. Себебі, осы уақытқа дейін гетерозис құбылысын бірнеше ұрпақта тұрақтандыру мәселесі әлі шешілмей келеді.
Жеке өсімдік дамуының гормондық негіздері
Өсімдіктердің гүлдеуі ерекше гормондар арқылы реттеледі деген ұғымды бірінші рет М. Х. Чайлахян ұсынған болатын. Ол күн сәулесінің қажетті деңгейде өскен жапырақтардан сабақтың өсу төбешіктеріне ерекше зат – гүлдену гормоны енеді деп атайды. Соңында Чайлахян өз болжамдарын өсімдіктер дамуының гормондық теориясы жеп атайды. Бұл теория бойынша өсімдіктердің дамуы, алдымен азды – көпті мөлшерде тұқымда кездесетін және жапырақтарда пайда болатын ерекше гормондармен реттеледі. Сабақтың өсу нүктесінде осы заттардың белгілі мөлшері жиналған соң өсімдік дамуының көбею сатысы басталады. Ғалымдардың ұсынысымен ол зат гүлдену гормоны – флориген деп аталады.
И. Г. Холодный өсімдіктің гүлденуі гормон – флоригенге байланысты емес, ол өсу гормоны – ауксинге байланысты деген пікір ұсынды. Ол өсімдіктің дамуына байланысты өзгерістері ерекше ырықты заттардың – гормондарының өсу нүктесіне әсер етуіне енгізделген деп көрсетті.
Қазіргі кезде флориген туралы болжам гүлдеу гормондарының биологиялық жиынтығы деп қаралады. Ол гормондардың екі тобынан – гүлсидамның қалыптасып өсуін қамтамасыз ететін гормондар және гүлдеудің қалыптасуын жүзеге асыратын антезиндер деп аталатын гормондық заттардан құралады.
Қортып келгенде, флориген ұғымы 55-60 жыл бойы біртіндеп дамып келеді. Қазінгі кезде фитогормондар өсімдіктердің жеке дамуына тұқым қуалаушылық қасиеттердің, тасымалдану механизімінің бөліктері ретінде қаралады. Сонымен, олар жеке өсімдіктің даму процесінде гендердің тежелуі мен ырықтануын реттейтін әсерлеушілер деп есептеледі.
Ɵсiмдiктердiң жекелеген клеткаларын және ұлпаларын жасанды орталарда өсiру
Осы замандағы биологияға зат алмасудың клеткалары мен ұлпалардың жiктелуi мен мамандануының, өздiгiнен реттелудiң негiздерiн одан әрi тереңiрек зерттеуге талаптанушылық тән. Жасушалардың физиологиясы мен биохимиясын, сондай-ақ кинетикасын зерттеу үшiн өсiмдiк жасушалары мен ұлпаларын қолдан, жасанды орталарда өсiру әдiсi көп мүмкiншiлiк туғызады.
Осы әдiстi пайдаланылып жасанды қоректiк орталарда, өте мұқиятты бақылауға болатын жағдайларда Ɵсiмдiктiң жекелеген протопласттарынан бастап ұрыққа дейiнгi бөлiктерiн қолдан өсiрiп, тұтас жеке өсiмдiк алуға болады.
Жекелеген клеткаларды, ұлпаларды, органдарды өсiруi туралы пiкiрдi 1902 жылы Г.Габерланд ұсынды. Кейiнрек бұл әдiстi 1932-1934 жылдары Ф.Уайт және С.Р.Готре жетiлдiрдi
Ɵсiмдiктердiң 60 түрiнiң меристемалық жасушаларынан тұтас өсiмдiк алу әдiстерi өндiрiске енгiзiлiп, көптеген сәндiк өсiмдiктердiң көшеттерiн жақсарту және көбейту, картопты вирустық iндеттерден тазарту үшiн кеңiнен қолданылуда. Ɵсiмдiктердiң гендiк қорын сақтаудың ерекше әдiстерi жасалуда.
Өсімдік мүшелерінің әрекеттестігі .

Өсімдік және мүшелерінің өсіп дамуы өзара тығыз байланыста болады. Яғни, бір мүшенің өсіп қалыптасуы екінші мүшенің күйіне тәуелді.
Өсімдіктерді қалемшелермен көбейту әдісі көптен белгілі . Өркеннің бүршікті кішкене кесіндісі аналық өсімдіктен бөліп алынғасын , жаңа өсу төбешігі қалыптасып , одан тұтас, дербес өсімдік дамиды. Кейбір өсімдіктердің өте кіші жапырақ , сабақ немесе тамыр бөлшектері жаңа организмге бастама бере алады.
Тыныс алу фотосинтез , транспирация және басқа процестер аналық өсімдіктен бөлініп алынған мүшелері мен ұлпаларында орындалады. Сондықтан өсімдік бөліктері өзара байланысты емес деген жалған пікір қалыптасуы мүмкін.
Аналық өсімдіктен бөлініп алынған бөлікшелердің өздігінен тіршілік әрекеттерін жалғастыру қабілеттілігіне қарамастан , өсімдік ағзасы тұтас жүйе болып есептелінеді. Ішкі процестерге және жеке мүшелердегі зат алмасу құбылыстарының өзара әрекеттестігіне байланысты өсімдіктің өздігінен реттеушілік , дамушылық қабілеттілігі осының дәлелі бола алады. Өсімдік бөліктерінің, мүшелерінің, ұлпаларының өсуіндегі және дамуындағы өзара байланыстылық корреляция деп аталады.
Коррелцияның ең қарапайым түрі қоректенуімен байланысты . Өсімдіктің гетеротрофты бөліктері, мысалы тамыр, өзінің дамуында органикалық қосындылармен қамтамасыз ететін өркендерге тәуелді. Өз кезегінде, өркеннің өсіп-дамуы мен оның минералдық затгармен қамтамасыз етілу арасындағы корреляция өсімдік гүлдеп, өсу процесі баяулаған кезде де байқалады. Себебі, осы кезде қоректік затгардың жеміс мүшелеріне тасымаддануы күшейеді.
Көп жағдайда тропикалықтан көрі өсімдік мүшелері арасындағы гормондық байланыстылықтар маңыздырақ келеді. Бүған нақты мысал ретінде ұштық басымдылықты — өркен, немесе тамыр үштарының, бүршіктердің, бүйір тамырлардың өсуін тежейтіндігін келтіруге болады.
Ұштық меристема төмен орналасқан (қоректік заттар оңай жететін) бүршіктерге қарағанда қарқынды өседі. Ұштық басымдылықтың деңгейі өсімдіктің жасына және түріне байланысты өзгереді. Өсімдік қартайған сайын ол біртіндеп бәсеңдеп, соңында жоққа шығуы да мүмкін.
Күнбағастың сабағы бұтақтанбайды. Бірақ, оның ұшын кесіп тастаса онда тыныштық күйдегі (үйқыдағы) жапырақ қынабындағы бүршіктер оянып, бүйірлік өркендер қалыптасып, бұтақтанып гүлденеді. Қарағай мен шырша діңінің үшындағы бүршіктің орналасқан жерінен (түбінен) 4-5 бүршіктен тұратын күлте қалыптасады. Көктемде олардан өркендер дамиды. Егер ұштық бүршік жарақаттанса, өркендердің біразы түзу тік өседі. Осының бәрі өркен ұшында пайда болатын негізгі гормон ИСҚ(индолил сірке қышқылы) әсеріне байланысты.
Егер басымды орталық өсімдіктің басқа бөліктерінде болса, онда ол қоршаған ұлпаларға әсер етеді. Мысалы, түқымның дамуы түйіннің өсуін жеделдетеді.
Тамыр ұшындағы меристеманың ықпалынан созылып өсу аймағындағы жасушалар ұзарады, өткізгіш шоқтар қалыптасады, бүйір тамырлар пайда болады. Сонымен қатар, тамыр ұштары сабақтың ұшы мен жапырақтың өсуіне де ықпалын тигізеді.
Осы құбылыстардың біразын цитокинин қолданылған тәжірибелерден көруге болады. ИСҚ мен қатар цитокинин өткізгіш шоқтың қалыптасуына қажет. Қос жарнақтыларда ол сабақтың ұзаруын тежейді. Бұл гормон тамыр ұшында синтезделеді.
Өсіп түрған өсімдіктің жалпы биологиялық қасиеті — тұтастығы, полярлық пен қарама-қарсылық, яғни морфологиялық-физиологиялық айырмашылықтармен анықталады.
Сонымен, полярлық дегеніміз клетканың, органның және тұтас өсімдік денесінің қарама-қарсы шетгерінің ұштарының (полюстарының) физиологиялық жағынан біркелкі болмайтындығы. Мысалы, өсімдіктерді қалемшелермен көбейткенде соңғылардың өлшемдері қандай болса да, тамырлар тек морфологиялық төменгі жағынан пайда болады. Өркендер тек морфологиялық жоғары орналасқан бүршіктерден қалыптасады.
Осыған байланысты зиготаның бөлінуінің өзінде физиологиялық айырмашылығы бар екі клетка пайда болады. Оның біреуі (үстіңгісі) түқымжарнақты сабақшаға, екіншісі (астыңғысы) — тамырға бастама болады. Жасушалардың полярлығы макромолекулалардағы зарядтарға, иондар қүрамына, орта реакциясы (рН), электрлік алаң, тағы басқа ықпалынан қалыптасатын полярлығына байланысты.
Өсімдіктердегі полярлық түрлі заттар концентрациясының сабақ пен тамыр бойында төмендеп немесе, жоғарылануымен физикалық-химиялық, физиологиялық процестердің (тыныс алу, фотосингез) қарқыңдылық айырмашылығымен сипатталады.
Яровизация
Өсімдіктердің дамуына сыртқы жағыдайлардың әсер ету мүмкіндігі тұңғыш рет неміс ғалымы Г. Келбс жұмыстарында көрсетілді. Г. Гасснер 1928ж алғаш рет өсімдіктердің дамуын тездететін фактор ретінде төменгі температураның рөліне назар аударды. Жаздық және күздік қара бидай арасындағы айырмашылықты ол жаздық қара бидайдың төменгі температураның әсерінсіз – ақ гүлдеу мен масақтануға көшу қабілеті ретінде анықтады. Ал күздік қара бидай гүлдеу мен масақтануға көшу үшін төменгі температураны керек етеді. Қант қызылшасы, балдыр көк, көптеген жеміс ағаштары сияқты бір қатар өсімдіктердің даму үшін де төменгі температура қажет. Күздік және астық тұқымдастары зерттеу жұмыстары оларға төменгі температура өсудің бастапқы кезінде қажет екенін, ал оның әсер ету ұзақтығы дақылдың түрімен сортына байланысты болатынын көрсетті. Дақылдың сорты неғұрлым күздік болса оған соғұрлым ұзақ уақыт төменгі температура қажет болады.
Төменгі температураның әсер ету кезеңі яровизация сатысы деп аталады. Төменгі температура бұл өсімдіктерде вегетативтік мүшелердің өсуіне репродуктивтік мүшелердің өсуіне көшуге жағдай жасайды. Репродуктивтік мүшелердің өсу конустарында гүл бастамаларынң қалыптасуына байланысты. Екі жылдық өсімдіктердің көпшілігінде бірінші жылы жапырақ пен тамыр түзіледі, екінші жылы осьтік өркен мен гүлдер пайда болады. Бірінші және екінші жыл аралығында қыста төменгі температура осьтік өркен мен гүл түзілуіне мүмкіндік береді.
Яровизация кезеңін қажет ететін өсімдіктер суық болмаған жағдайда бір немесе бірнеше жыл бойы вегетативтік күйінде қалады, мәселен, қызылша, шалқан, балдыр көк. Тропиктерде өсірген жағдайларда олар жылдар бойы вегетативтік өсу күйінде қалады. Суықты қажет еттетін өсімдіктерде яроизацияның болмауы олардың дамуын тежейді, олар біраз кешігіп гүлдейді. Яровизация кезінде жасушаларда қандай биохимиялық процестер өтетін қазіргі кезге дейін белгісіз. Яровизация қандайда бір жолмен гендердің дифференциялдық активтенуіне әсер ететін болар деген жорамал бар. Күздік астық тұқымдастар яровизация сатысын бөрткен тұқымдар түрінде басқа өсімдіктер, мысалы, қызылша өніп шыға салысымен өтеді, ал енді бір өсімдіктер өніп шыққаннан бірнеше күннен кейін өтеді. Яровизация кезінде төменгі температурамен қатар, оттегі мөлшерінің де маңызы бар. Яровизация барысында тотығу – тотықсыздану процестерінен өту үшін оттегі қажет болатынын ғылыми зерттеулер көрсетті.
Өсімдіктердің өсуіне сыртқы жағдайлардың әсері.

Табиғатта өсімдіктердің өсуіне сыртқы орта жағдайлары бірге және бір мезгілде әсер етеді. Жаңа жасушалардың түзілуі мен өсуі меристемаларда ғана өтетін болса да, өсу процесінің өзі тұтас организм ретіндегі өсімдіктердің қызметіне байланысты. Сондықтан өсу процесі сыртқы орта факторларының комплексімен бірлікте өсімдіктің жалпы күйін білдіреді.
Өсімдіктің өсуіне қажетті температураны минимум, оптимум және максимум температура деп ажыратады. Мұның ішіндегі өсімдіктерге барынша қолайлысы – оптимум температура. Минимум және максимум температура жағдайында өсу өте баяу жүреді. Оптимальды өсу өсімдіктердің әр түрлі белгілі бір температурада өтеді. Оптимум температура өсу және даму процесінің негізінде жататын көптеген зат алмасу реакциялары жүзеге асатын температура диапазонына байланысты. Өсімдіктердің көпшілігі үшін оптимум температура 25-35°С шегінде болады. Алайда өсімдіктердің аса қиын орта жағдайларында өсетін топтары да бар, олар әдеттегі жағдайлардан гөрі басқа температуралық режимге бейімделген. Эфемерлер өздері өсіп тұрған жерлердің өсімдіктеріне қарағанда төменгі температурада активті өседі. Өсімідктердің жер бетіндегі және жер астындағы мүшелерінің өсуіне қажетті оптимум температураның айтарлықтай айырмашылығы болады. Зығыр, қарақұмық, бидай, арпа, сұлы, шалғам және пияздың жер бетіндегі мүшелері 20-25°С температурада қалыпты өседі.
Тыныштық күйдегі өсімдік мүшелері температураның төмендеуіне немесе жоғарлауына шыдамды келеді. Суық температурасына дейін мұздатылған тұқымдар тіршілігін жоғалтпайтын болса, өсімдік өсуіне қолайлы температура шектері онша белгілі болмайды.
Өсімдіктердің төменгі температуралық шегі клетка сөлінің қату температурасына, яғни 1-30C тура келеді. Ең жоғары температуралық шек протоплазма белоктарының когуляциялану нүктесіне, яғни 50-600C жақын болады. Бактериялар мен балдырлардың біршама түрлері +700C немесе одан жоғары болды.
Шындап келгенде өсімдіктердің қалыпты өсіп – дамуның температуралық шектерінің аралығы онша қашық болмайды. Оны мына кестеден анық байқауға болады.
Өсімдіктердің өсуінің температуралық шектері
Өсімдіктер
Темпера-
тура,+0CТемпера-
тура, +0CТемпера-
тура, +0CЕң төменгі Қалыпты Ең жоғары
Бидай
Қыша
Зығыр
Қарағай
Үйеңкі
Жүгері
Үрме бұршақ
Қияр
Асқабақ 0
0
3
7
7
9
9
11
14 29
27
-
20
24
34
34
34
34 42
37
40
34
26
46
46
50
46
Өсімдіктердің өсу процесіне жарық тікелей және жанама әсер етеді. Жасушаның бөліну және созылу процестері жарықты қажет етпейді. Күшті жарық жағдайында жасушаның созылу кезеңі олар өздерінің шекті өлшемдеріне жетуден бұрын аяқталады. Басқа жағдайлардың бәрі болғанда өсімдіктер толық қараңғыда да өсе алады. Алайда қараңғыда өсудің сипаты өзгереді. Мұндай жағдайда ұлпа жасушалары созылыңқы, қабықшасы жұқа және жасушааралық кеңістіктері үлкен болады. Жапырақтарда хлорофилл болмайды. Сондықтан қараңғыда өсімдік жақсы бойлап өсіп, ұзын пішінге ие болса да, олардың жалпы күйі қалыптағыдан өзгеше болып келеді. Көк және күлгін сәулелер жасушалардың эмбрионалдық бөліну кезеңдеріне қолайлы әсер етеді, бірақ созылу кезеңін тежейді. Қызыл сәулемен әсер еткенде өсімдік жасушаларының созылу кезеңі біршама тежеледі. Жарықтың оптималды құрамы мен күші әр түрлі өсімдіктердің өсуіне түрліше мөлшерде қажет, ол әр түрлі орта жағдайларында қалыптасқан өсімдіктердің тұқым қуалаушылық қасиеттеріне байланысты. Өсімдіктер жасына, даму кезеңдеріне, сондай-ақ сыртқы ортаның басқа да факторларына қарай жарықтың әсерін түрліше қабылдайды.
Өсімдіктің өсуіне жарықтың жанама әсері фотосинтез және органикалық заттардың түзілуіне байланысты.
Өсімдіктің оттегімен қамтамасыз етілуі оның өсуіне айтарлықтай әсер етеді. Тамыр оттегінің құрамын өте сезгіш келеді. Томаттың суда өсірілген дақылдарымен жүргізілгеен тәжірибелер қоректік су ерітіндісінде оттегі неғұрлым көп болса, тамырдың соғұрлым жақсы өсетінін көрсетті. Оттегі концентарциясының аздығына бейімделушілік күріш өсімдігіне тән қасиет. Күріш өскіні оттегінің ең аз концентарциясында жақсы өседі. Бұл өсімдіктің тамыры да оттегінің аз концентрациясында өсуге бейімделген. Өсімдіктің өсуіне оттегінің әсері бұл газдың тыныс алу процесі үшін қажеттігіне байланысты. Энергия алмасуы, метаболизм жалпы деңгейі, су мен минералдық тұздардың сіңірілуі тыныс алуға байланысты. Ал бұл процестердің бәрі де жасушаның өсуіне қажетті заттарды түзеді.
Радиоактивті сәулелердің әсері. Өсімдіктің өсуіне сіңгіш – α,βжәне γсәулелері үлкен әсер етеді.
Өлшемдеріне және организм сезімталдығына байланысты сіңгіш сәулелер өсуді тек тежеп қоймастан, жеделдетушілік те әсер етуі мүмкін.
Радиоактивті сәулелердің өсу процестеріне залалды ықпал етеді. Жасушада нуклеин қышқылдарының синтезделуі нашарлап, клеткалардың бөлінуінің бұзылуына әкеп соқтырады. Өсу процесінің жеделдеуі митоздың ырықтануына байланысты.
Тұқымдарды себу алдында радиоктивті табиғи немесе жасанды изотоптардың концентрациясы төмен ертінділерімен өңдеу арқылы да өсімдіктің өсуін жылдамдатуға болады. Бұл әдіс егін шаруашылығында қолданыс табуда.
Электрлік және магниттік алаңдардың әсері. Бидай, жүгері, темекі өсімдіктерін металл торлармен қоршап өсіргенде, түсімдері 50-60 % төмендейтіндігі байқалады. Электр тогының өсімдіктердің өсуі мен дамуына, өнімділігіне және биохимиялық құрамына әсері туралы көптеген мәліметтер бар. Топырақ арқылы әлсіздеу электр тогын өткізгенде синтездік процестер күшейіп, ыдырау процестері бәсеңдейді. Мысалы, картоптың крахмалдығы 1-2% , қызанақ жемісінде ол 0.3-1% артатындығы байқалады

Приложенные файлы

  • docx 17151672
    Размер файла: 45 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий