Zagadnienia: Wzrost i rozwój

Transkrypt

1 Zagadnienia: Wzrost i rozwój 1. Definicja wzrostu i rozwoju. 2. Fazy wzrostu i rozwoju (embrionalna, juwenilna, wegetatywna, generatywna). 3. Wpływ czynników środowiska na wzrost i rozwój roślin. 4. Kiełkowanie (typy, przebieg, wpływ środowiska). 5. Morfogeneza - czynniki kontrolujące przebieg. 6. Roślinny system hormonalny. Rodzaje fitohormonów, budowa chemiczna (bez szlaków biosyntezy), polarny transport auksyn. 7. Rola auksyn, (brasinosteroidów, cytokinin, giberelin, etylenu, kwasu abscysynowego, jasmonianów) we wzroście i rozwoju roślin (np. kiełkowanie, powstawanie organów, dominacja wierzchołkowa, indukcja kwitnienia, rozwój owoców, starzenie, spoczynek, reakcje na stresy). 8. Praktyczne zastosowania hormonów roślinnych w rolnictwie, ogrodnictwie i kulturach in vitro. 9. Percepcja sygnałów środowiskowych. Wpływ środowiska na rozwój roślin (schematycznie: bodziec reakcja, np. światło-fototropiny-transport lateralny auksyn-wygięcie pędu w kierunku światła). 10. Barwniki fotomorfogenetyczne: (fitochromy, kryptochromy, fototropiny) właściwości i rola. Fotomorfogeneza, skotomorfogeneza. 11. Indukcja generatywna: fotoperiodyczna, termiczna (wernalizacja). Podział roślin ze względu na wymagania fotoperiodyczne w procesie przejścia od fazy wegetatywnej do fazy generatywnej. 12. Zegar biologiczny (okołodobowy) roślin, działanie i znaczenie. 13. Ruchy roślin.

2 Wykład 15a (dodatkowy) Kontrola procesów wzrostowych i rozwojowych

3 Wzrost i rozwój - Rozwój embrionalny i embriogeneza somatyczna - Kiełkowanie - czynniki warunkujące kiełkowanie - Rozwój wegetatywny - różnicowanie tkanek i organów - Rozwój generatywny - regulacja zakwitania roślin - indukcja fotoperiodyczna - termoindukcja - Zapylenie i zapłodnienie - Rozwój nasion i owoców - Spoczynek roślin - spoczynek pąków - spoczynek nasion - Starzenie się roślin - Ruchy i rytmy biologiczne roślin - Tropizmy - Nastie

4 Kwitnienie Kwitnienie jest fazą rozwojową rośliny, w której merystemy pędowe w miejsce liści wytwarzają organy rozmnażania generatywnego, jakimi są kwiaty. Fazy powstawania kwiatów Indukcja kwitnienia Różnicowanie i morfogeneza kwiatu

5 Czynniki indukujące kwitnienie wewnętrzne stan rozwoju (wiek rośliny?) Indukcja kwitnienia fitohormony środowiskowe fotoperiod (długość dnia) wernalizacja (chłodzenie)

6 Czynniki indukujące kwitnienie Stan rozwojowy Siewki kwitną po osiągnięciu pewnego wewnętrznego stanu dojrzałości, niezależnie od fotoperiodu czy wernalizacji. Mówimy, że nabywają kompetencji do kwitnienia. U niektórych roślin łączy się to np. z wytworzeniem określonej liczby międzywęźli.

7 Czynniki indukujące kwitnienie Fotoperiod długość fazy jasnej w cyklu dobowym Fotoperiodyzm reakcja organizmu na fotoperiod SDP Chrysanthemum SDP Chrysanthemum LDP sałata

8 Fotoperiod w rocznym cyklu uprawy roślin Reakcje fotoperiodyczne Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec Sierpień Wrzesień Październik Listopad Grudzień

9 Fotoperiodyczna indukcja kwitnienia typy wrażliwości Rośliny krótkiego dnia (SDP) - kwitną, gdy dzienny okres oświetlenia jest krótszy od pewnej krytycznej długości (11-15 godzin). Wymagają określonego czasu trwania nieprzerwanej ciemności. Najczęściej kwitną jesienią. Przykłady: szarłat zwisły, złocień chiński, kalanchoe Rośliny długiego dnia (LDP) - kwitną, gdy dzienny okres oświetlenia jest dłuższy od krytycznego (8-15 godzin). Kwitną latem. Przykłady: rudbekia dwubarwna, koper ogrodowy, rzodkiewnik pospolity Rośliny neutralne (DNP) - niewrażliwe na długość dnia, zakwitają po osiągnięciu stanu gotowości do kwitnienia niezależnie od długości dnia. Przykłady: ogórek, fasola zwyczajna, pomidor

10 Czynniki indukujące kwitnienie Wernalizacja pobudzanie do kwitnienia przez chłodzenie dotyczy roślin dwuletnich oraz tzw. ozimych i jarych zachodzi w temp C efekt zależy od czasu ekspozycji (możliwa rewernalizacja) niektóre rośliny wymagają zarówno wernalizacji, jak i odpowiedniego fotoperiodu

11 gibereliny Czynniki indukujące kwitnienie Fitohormony - u Arabidopsis i u wielu gatunków LDP wywołują kwitnienie mimo niekorzystnych warunków środowiskowych - mutanty niewrażliwe na gibereliny nie kwitną

12 Szlaki genetyczne regulujące kwitnienie

13 Za

14 Za

15 Spoczynek pąków Schemat zależności pomiędzy aktywnością metaboliczną a głębokością spoczynku pąków Za

16 Za

17 Agrotechniczne metody przerywania spoczynku pąków kwiatowych Za

18 Spoczynek nasion Za

19 Spoczynek głęboki nasion, podobnie jak spoczynek pąków drzew i innych organów, spowodowany jest odpowiednim bilansem hormonalnym, tj. stosunkowo wysokim stężeniem kwasu abscysynowego, przy równocześnie niskim stężeniu giberelin, cytokinin, brasinosteroidów, etylenu. Za

20 Za