نقش دانه 1- حفظ رویان درون آن
2- فراهم کردن مواد غذایی برای رویان
3- انتشار و پراکندگی گیاهان دادنه دار
خفتگی دانه: معمولاً هنگامی که دانه از گیاه اصلی جدا می شود قدرت رویش ندارد که این زمان را دوره خفتگی یا زندگی نهفته دانه می گویند.
ویژگی مرحله خفتگی دانه: حداقل مبادلات انرژی و ماده بین دانه و محیط و عدم نفوذ آب و اکسیژن به دانه در نتیجه عدم رویش دانه.
مدت زمان خفتگی: زندگی نهفته دانه حتی در شرایط مناسب برای روییدن دانه ادامه پیدا می کند تا زمانی که شرایط پدید آورنده خفتگی از بین برود. رویان بعضی از دانه هزاران سال در مرحله نهفتگی باقی می مانند.
علل خفتگی
1- عوامل ساختمانی: وجود پوسته ضخیم دانه در بعضی گیاهان تیره مانع از جذب آب و اکسیژن
2- عوامل فیزیولوژیک
1- وجود عوامل بازدارنده رشد در: 1- پوسته دانه: گیاهان بیابانی که برای رویش نیاز به باران کافی دارند.
2- درون دانه
3- درون میوه: سیب و گوجه و مرکبات که وقتی دانه از میوه خارج شود رویش آغاز می شود.
2- عدم تأثیر محرک های خاص: گاهی در گیاهان چوبی مناطق معتدل برای عمل محرک ها برای رویش دانه باید در محیط سرد مرطوب قرار گیرد می توان این دانه ها را در ماسه مرطوب یا یخچال قرار داد.
3- وجود مقادیر کم آنزیم: بعضی از دانه ها به علت مقادیر کم آنزیم رویش صورت نمی گیرد و به تدریج میزان این آنزیم ها افزایش یافته و در زمان رویش فراوان می شود.
4- هورمون های گیاهی مؤثر در خفتگی: وجود بعضی از هورمون ها مثل آسیزیک اسید باعث القای خفتگی در دانه می شود.
شرایط رویش دانه
شرایط درونی: 1- دانه باید رسیده و سالم باشد
2- از نظر فیزیولوژیکی توان رویش را حفظ کرده باشد
3- دوران خفتگی را گذرانده باشد
شرایط بیرونی 1- رطوبت: باری فعال شدن آنزیم ها
2- دمای مناسب: بهترین دما بین20 تا 30 درجه
3- اکسیژن: جهت تنفس و تولید انرژی
4- نور
5- شکستن پوسته دانه
مراحل رویش دانه
رویش دانه در دولپه ای ها:
ابتدا جذب آب تورم پوسته سه تا چهار روز بعد ریشه چه پوسته دانه را پاره و نفوذ به درون خاک- سپس رویش محور زیر لپه در بالای ریشه چه فعالیت برگهای اولیه و ژمول رویش محور روی لپه از فعالیت سلولهای ژمولی تولید شاخه و برگها
رویش محور زیر لپه به دو صورت میتواند صورت بگیرد:
1- اگر رشد محور زیر لپه سریع و با رشد خود لپه ها را از خاک بیرون آورد رویش روزمینی است (لوبیا)
2- اگر محور زیر لپه رشد چندانی نداشته باشد و نتواند دانه را از خاک خارج کند رویش زیرزمینی است (نخود)
رویش دانه در تک لپه ای ها:
دانه دارای نیام هایی (غلاف ها) است که در ابتدای مرحله رویش ریشه و ساقه جوان را در خود حفظ می‌کنند. نیامی که ساقه و برگ اولیه را در خاج دربرمی گیرد کولئوپتیل و نیامی که ریشه نورسته را در خود نگه می دارد کولئوریز نام دارد. این نیام ها در مراحل اولیه رشد گیاه تازه روئیده پاره شده و ریشه و ساقه از آنها خارج می شود.
نکته: 1- دانه های برخی گیاهان عمر محدود دارند ولی بعضی دانه ها پس از گذشت هزاران سال هنوز قادر به جوانه زنی هستند (مثلاً نوعی گندم)
2- نوک ریشه گیاه نورسته کلاهک نام دارد از جنس بافت چوب پنبه و نقش حفاظتی دارد.
3- اولین علامت جوانه زنی. ظهور ریشه ی رویان (ریشه چه) است.
- تفاوت جوانه زنی ذرت و لوبیا
لوبیا ذرت
ساقه پس از جوانه زنی قلاب تشکیل می دهد
قلاب برای حفاظت از رأس ساقه
ساقه پس از خروج لپه از خاک قامت‌راست‌پیدا‌می‌کند
لپه ها از خاک خارج می شوند
رشد مستقیم ساقه پس از خروج از خاک ساقه‌ی‌‌جوان‌حاصل‌‌از‌جوانه‌زنی‌را‌یک‌غلاف‌می‌پوشاند
غلاف برای حفاظت
ساقه به صورت مستقیم رشد می کند
لپه زیرزمین باقی می ماند
رشد مستقیم ساقه در زیر خاک
طول عمر گیاهان
1) گیاهان یک ساله:گیاهی است که در یک فصل رشد، چرخه زندگی خود (مراحل رشد رویشی- تشکیل گل و تولید میوه و دانه) را تکمیل می کند. همه گیاهان یک ساله علفی هستند.مثال: آفتابگردان - لوبیا
2) گیاهان دو ساله: برای تکمیل زندگی خود، دو دوره ی رویشی را پشت سر می گذارند.مثال : هویج- جعفری- پیازها
مراحل رشد گیاهان دو ساله در سال اول: ریشه و ساقه ایجاد می کند، ساقه ی کوتاه و یک طوقه ای از برگ ها و ریشه که عمل ذخیره مواد غذایی را دارد.
در سال دوم: از مواد غذایی ذخیره در ریشه برای تولید محور گل استفاده
می‌کند- گلاهی- میوه و دانه- از بین رفتن گیاه
3) گیاهان چند ساله: که چند سال به زندگی ادامه می دهند و اغلب در طول عمر خود چندین مرتبه به بار می نشینند.
گیاهان چند ساله علفی (داوودی- نرگس- رز و زنبق): مواد غذایی را در ریشه های گوشتی و ساقه‌های زیر زمینی ذخیره می کنند و ساقه های هوایی پس از هر دوره ی رشد از بین می روند گاهی چندین بار در طول عمر خود گل می دهند و گاهی مانند آگا و یک بار قبل از مرگ گل می‌دهند.
گیاهان چند ساله جویی 1-گیاهان همیشه سبز (کاج- سرو- مرکبات) که در طول سال تنها تعدادی از برگ های خود را از دست می دهند.
2- گیاهان برگ ریز (نارون- افرا- مو) که هر ساله همه برگ های خود را از دست می دهند.
رشد ونمو
- رشد: به معنی بزرگ شدن بخش های تشکیل دهنده یک جاندار، یا تشکیل بخش هایی در بدن یک جاندار که مشابه بخش های قبلی باشد.
رشد افزایش تعداد سلول ها
افزایش برگشت ناپذیر ابعاد آنها
- نمو: عبور از یک مرحله ی زندگی به مرحله ی دیگر که همراه با تشکیل بخش های جدید است. مثلاً تشکیل گل روی گیاهی که فاقد گل بوده است.
- تمایز: اغلب همراه با رشد صورت می گیرد. تمایز به معنی کسب یک ویژگی جدید در یک، یا تعدادی سلول است. کسب ویژگی های جدید توسط یک سلول با تغییرات ساختاری و بیوشیمیایی همراه است.
- مراحل رشد و تمایز 1- تکثیر 2- بزرگ شدن 3- تمایز
رشد در گیاهان در مناطق مرستیمی صورت می گیرد.
مناطق مرستیمی نوک ساقه
نزدیک نوک ریشه
جوانه های جانبی
حلقه های زاینده (مرستیم هایی هستند که در ریشه و ساقه پدید می آیند و با فعالیت خود باعث افزایش قطر ریشه و ساقه می شوند و به استحکام و ضخامت ساقه کمک می کنند.
رشد 1- نخستین: بیشتر شامل رشد طولی ریشه و ساقه و پیدایش شاخه ها و ریشه های فرعی است.
2- پسین: افزایش قطر ریشه و ساقه
ساختارهای گیاه ساختار نخستین گیاه: بخش هایی از گیاه که در اثر تقسیم و رشد مرستیم های نخستین به وجود می‌آیند.
ساختار پسین گیاه: بخش هایی از گیاه که در پی تقسیم مرستیم های پسین به وجود می آیند.
نکته:
1- رشد نخستین در همه گیاهان چوبی و علفی عمومیت دارد.
2- نهانزادان آوندی و اغلب تک لپه ای ها رشد قطری ندارند.
3- رشد پسین مخصوص نهانزادگان دولپه ای و بازدانگان و معدودی تک لپه ای ها است.
4- خرما جزء گیاهان تک لپه است ول رشد قطری دارد.
5- بافت های حاصل از رشد نخستین، بافت های نخستین نامیده می شود.
6- رشد قطری ساقه ها و ریشه های جوانی که فقط مرستیم نخستین دارند، در پی افزایش حجم سلول های حاصل از مرستیم نخستین به وجود می آید.
رشد نخستین:
مرستیم های رأسی که در نزدیک نوک ریشه ها و نوک ساقه ها قرار دارند با تقسیم سلولی خود باعث رشد نخستین می شوند.
در برش طولی ریشه از پایین به بالا
کلاهک: محافظت از مرستیم نوک ریشه
منطقه تقسیم سلولی: سلول های مرستیمی در این منطقه واقعند و به وسیله سلول های اولیه ای به نام سلول های بنیادی تولید می شوند.
منطقه رشد طولی سلول ها
منطقه تارهای کشنده (تمایز)
در برش طولی ساقه از بالا به پایین
1- منطقه مرستیمی
2- منطقه رشد زیاد و تمایز کم
3- منطقه رشد کم و تمایز زیاد
تفاوت های مرستیم رأسی ریشه و ساقه 1- فعالیت مرستیم ساقه بیشتر از مرستیم ریشه است.
2- رشد طولی در ریشه نزدیک به انتها ولی در ساقه انتهایی است.
3- رشد سقه در Cm ولی ریشه در mm صورت می گیرد.
4- مرستیم ساقه به جز در قسمت رویشی در قسمت زایشی هم دخالت دارد (گل دهی)
نکته:
1- سلول های جدید حاصل از مرستیم های رأسی در ریشه ها، ساقه ها و برگ ها به بافت های نخستین رویشی، زمینه ای و آوندی تمایز پیدا می کند.
2- نوک ساقه مرستیم های گوناگونی دارد که از تحول آنها برگ ها، گل ها و شاخه ها پدید می‌آیند.
3- در کناره های نوک ساقه چند مرکز مرستیمی فعال به نام حلقه بنیادی دیده می شود که از فعالیت آنها برگ ها به وجود می آیند.
4- تشکیل یک برگ موجب می شود که تعدادی سلول به صورت مرستیمی در کنار آن پدید آید که مرستیم های جانبی یا کناری خوانده می شود که ممکن است خاستگاه جوانه های جانبی مولد شاخه ها باشند.
5- منشأ ریشه های فرعی لایه ریشه زا است (در نهانزادان آوندی آندودرم است)
رشد پسین:
رشد پسین مربوط به فعالیت مرستیم های پسین است که از ویژگی های بارز گیاهان چوبی است. با این حال این نوع رشد در بعضی از بخش های گیاهان علفی، مانند ریشه ی هویج نیز دیده می شود.
انواع مریستم های پسین 1- کامبیوم چوب پنبه ساز
2- کامبیوم آوندساز
کامبیوم چوب پنبه ساز کامبیوم آوندساز
- مرستیم پوست یا لایه زاینده چوب پنبه- پوست است - مرستیم پسین استوانه مرکزی یا لایه زانده چوب- آبکش است
- به صورت نیم حلقه هایی در پوست ریشه و ساقه است - به صورت دایره در برش عرضی استوانه در طرح فضایی در استوانه مرکزی ریشه‌و‌ساقه‌است
- سلول های این لایه از خارج بافت چوب پنبه و از داخل پارانشیم های پوستی به وجود می آورد - سلول های این لایه در سمت خارج بافت های آبکشی پسین و در سمت داخل بافت های چوبی پسین را به وجود می آورند
- باعث افزایش قطر پوست می شود - باعث افزایش قطر استوانه مرکزی می شود
جایگاه مشخصی ندارد (در زیر اپیدرم یا بخش هایی از پوست) - این آوند چوب و آبکش اولیه به وجود می آید (در زیر پوست)
فعالیت آن همیشگی نیست فعالیت آن همیشگی است
نکته
1- کامبیوم چوب پنبه ساز وقتی تشکیل می شود که در نتیجه ی رشد قطری ساقه، پوست از بین برود.
2- فعالیت کامبیوم آوندساز تنها منجر به تولید عناصر آوندی نمی شود، بلکه همراه آوندها، انواع سلول های پرانشیمی، سلول های همراه و بافت های نگهدارنده را نیز به وجود می آورد.
3- ضخامت چوب پسین خیلی بیشتر از آبکش پسین است.
4- چوب پسین یک درخت بخش عمده تنه اصلی گیاه را شامل می شود.
5- آبکش های پسین- پارانشیم های پوستی و کامبیوم چوب پنبه ساز و چوب پنبه پوست درخت را تشکیل می دهند.
6- در فعالیت کامبیوم آوند ساز لایه هایی که به کامبیوم نزدیک ترند جوان ترند.
7- سلول های کامبیوم در راستای شعاع ساقه و ریشه نیز تقسیم می شوند و موجب افزایش قطر حلقه زاینده می شوند.
8- سلول های اولیه که در سمت خارج ساخته می شوند ما در آبکش و سلول های اولیه که در سمت داخل ساخته می شوند ما در چوب نام دارند و تا زمانی که تمایز حاصل نکرده اند قدرت تقسیم دارند.
9- با پیدایش بافت های چوب پنبه در سطح خارجی ریشه و ساقه و نفوذ ناپذیر بودن این بافت، تبادلات گازی بین محیط و این اندام ها متوقف می شود. به همین دلیل با پیدایش بافت چوب پنبه در پوست، تشکیلاتی به نام عدسک به صورت برجستگی هایی درا ین اندام ها به وجود می آید. عدسک شامل سلول های کروی است که از فضای بین سلول ها تبادلات گازی امکان پذیر است.
حلقه های سالیانه در تنه درختان: در مناطق معتدل چوب های پسین برحسب اینکه در بهار پاییز به وجود آیند از نظر ویژگی های ریختی متفاوتند. چوب های بهاری نسبت به چوب های پاییزی قطر بیشتر دارند و درشت تر و روشن ترند.
با شمارش دو ابر تیره و روشن می توان سن گیاه را مشخص کرد، یک حلقه تیره و یک حلقه روشن مجموعاً یک سال عمر گیاه است.
ترتیب لایه ها در ساقه یک گیاه دو ساله چوبی از خارج به داخل:
چوب پنبه کامبیوم چوب پنبه ساز پوست آبکش نخستین آبکش سال اول آبکش سال دوم کامبیوم آوندی
مغز چوب نخستین چوب سال اول چوب سال دوم
مرستیم رأسی- تقسیم و تمایز سلولی- بافت های نخستین- گیاه علفی
تمایز کامبیوم چوب پنبه ساز و کامبیوم آوندی بافت های پسین گیاه چوبی
نمو
ژن ها نمو گیاهان و جانوران را هدایت می کنند. در طی فرایند تمایز برخی از ژن های سلول فعال شده و ویژگی های تخصصی در آن سلول ایجاد می شود. سلول های مختلف با فعال کردن ژن های متفاوتی از مجموعه ژنی خود انواع متفاوتی از سلول های تخصص یافته به وجود می آید.
نمو در گیاهان نمو در جانوران
پیوسته ناپیوسته
برگشت پذیر برگشت ناپذیر
بسیاری از سلول های گیاه بالغ می توانند همه ژن های خود را فعال کنند همگام با نمو، دسته ای از ژن ها که کنترل کننده‌ی تمایز هستند غیرفعال می شوند
- به طور مداوم با مرستیم های خود سلول های جدید به وجود می آورند و این سلول ها تمایز پیدا می کنند - تمایز پس از بلوغ متوقف می شود
گیاه معمولاً در طول زندگی به نمو ادامه می دهد
مراحل نمو در گیاهان کمتر مراحل نمو در جانوران بیشتر
مدت زمان نمو کمتر مدت زمان نمو بیشتر
بعد از نمو رشد دارند بعد از نمو رشد نمی کنند
- بسیاری از سلول های گیاه بالغ می توانند همه ژن های خود را فعال کنند. چنین سلول هایی تقسیم می شوند و توده هایی از سلول های تمایز نیافته به نام کالوس تولید می کنند (تمایز زدایی انجام می دهند) تمایز پیدا می کنند- صورت گیاه بالغ نمو می کنند.
فن کشت بافت
هدف: برای رویاندن گیاهان جدید از بافتی که تمایز زدایی انجام داده است.
پایه و اساس: قرار دادن یک قطعه از بافت گیاهی روی یک محیط کشت سترول (استریل). توده ی سلول های تمایز نیافته پس از رشد و تمایز، سرانجام به گیاهانی تبدیل می شوند که از نظر ژنتیکی هم از گیاه مادر هستند.
موارد استفاده: برای تکثیر گیاهان از جمله گیاهان زینتی ارزشمند (ارکیده)- گیاهان گلدانی و درختان میوه برای ایجاد گیاهان دارای ویژگی های جدید
هم جوشی پروتوپلاست
هدف: برای ایجاد گیاهان دو رگه (هیبرید) اطلسی- سیب زمینی و هویج
مواد شیمیایی: مثل(Ca) یا شوک الکتریکی باعث هم جوشی در پروتوپلاست می شود.
اگر دو پروتوپلاست متعلق به گیاهان گونه های مختلف باشند حاصل هم جوشی یک سلول دو رگ خواهد بود.
گیاه بالغ دو رگ- در محیط کشت مناسب
پروتوپلاست: سلول گیاهی است که دیواره سلولی آن را با کمک آنزیم ها (آنزیم پکتینار) یا روش‌های مکانیکی (کاربرد پرتو) جدا کرده اند.
مهندسی ژنتیک: در مهندس ژنتیک یک مرحله ی ضروری کشت بافت است برای ایجاد گیاهان مطلوب.
مراحل کار: ابتدا وارد کردن ژن های دلخواه به سلول های یک گیاه- سلول هایی که از نظر ژنتیکی تغییر یافته اند- با کمک فن کشت بافت- گیاه بالغ
نکته:
1) روش های بسازی گیاهان شامل کشت سلول، بافت و اندام گیاهی
هم جوشی پروتوپلاست ها
مهندسی ژنتیک
2) سلول های تمایز نیافته در کشت بافت برای ایجاد شاخه به سیتوکینین نیاز دارند زیرا توده ی سلولی تمایز نیافته در کشت بافت فاقد ریشه است (منبع طبیعی سیتوکینین ریشه است).
3) ایجاد گیاه کامل از قطعات گیاهان در کشت بافت، نیازمند افزودن هورمون های گیاهی برای تمایز مناسب آن هاست.
در درجه ی نخست ما به منظور تحریک تشکیل توده های سلولی تمایز نیافته، اکسین ها و سیتوکینین ها به محیط کشت اضافه می شوند. در مرحله ی بعد، مقادیر زیادی از اکسین ها و مقدار اندکی از سیتوکینین ها به محیط کشت اضافه می شود این امر باعث تحریک تشکیل ریشه می شود. سپس مقدار اندکی از اکسین ها به همراه مقادیر بالایی از سیتوکینین ها به محیط کشت اضافه میشود. این امر باعث تحریک تشکیل شاخه می شود.
تنظیم رشد و نمو گیاهان:
رشد در گیاهان نیز مانند سایر جانداران شامل 1- تقسیم سلولی
2- افزایش ابعاد سلول ها
متابولیسم در گیاهان فتوسنتز: برای تشکیل همه کربوهیدرات ها نیازمند دو ماده خام آب روی اکسید کربن است.
تنفس: گیاهان برای عمل تنفس به اکسیژن نیاز دارند.
.
اکسیژن+ هیدرات کربن فتوسنتز آب+ دی اکسید کربن
عناصر مورد نیاز گیاه 1- اکسیژن
مورد استفاده: تنفس سلولی
منبع تأمین 1- در ساقه ها و برگ ها: از هوا
2- در ریشه ها: از هوای موجود در فضای ذرات خاک
2- آب مورد استفاده: ماده اولیه فتوسنتز
منبع تأمین: آب توسط ریشه از خاک جذب می شود
3- دی اکسید کربن مورد استفاده: ماده اولیه فتوسنتز
منبع تأمین: از طریق روزنه های برگ از هوا جذب می شود.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 28 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله رشد و نمو در گیاهان
