Вегетативное размножение растений
Вегетативное размножение — образование нового растения из части вегетативного органа: корня, стебля или листа. Потомки обычно сохраняют признаки материнского растения, поэтому этот способ широко используется в природе и сельском хозяйстве.
Что такое вегетативное размножение
Перед изучением темы важно повторить строение органов растения. К вегетативным органам относятся корень, стебель и лист. Если отделившаяся часть такого органа образует корни, побеги и другие необходимые органы, из неё развивается самостоятельное растение.
Вегетативное размножение растений — это бесполое размножение, при котором новое растение возникает из части вегетативного органа или из особого видоизменённого органа.
При этом размножении обычно участвует только одно растение, половые клетки и семена не образуются. Деление клеток происходит митозом, поэтому потомки генетически почти одинаковы с материнским растением и образуют клон. Отличия могут появляться из-за мутаций или условий среды.
При вегетативном размножении сохраняются наследственные признаки материнского растения, а новое растение развивается быстрее, чем растение из семени, если отделённая часть уже содержит запас питательных веществ или зачатки органов.
Естественные способы
В природе растения размножаются без участия человека. Для этого существуют специальные органы или части побегов, способные отделяться и укореняться.
| Способ | Что участвует | Примеры |
|---|---|---|
| Корневыми отпрысками | Придаточные почки и побеги на корнях | малина, вишня, осина |
| Корневищами | Подземный видоизменённый побег с почками | ландыш, пырей, ирис |
| Усами | Тонкие ползучие побеги с узлами | земляника |
| Луковицами | Укороченный стебель и мясистые запасающие листья | лук, тюльпан |
| Клубнями | Утолщённый подземный побег с почками-глазками | картофель |
| Выводковыми почками | Почки, отпадающие и дающие новые растения | каланхоэ |
| Частями листа | Участки листа образуют корни и побеги | сенполия, бегония |
Особенно важны видоизменённые побеги. У клубня картофеля «глазки» — это почки, а не случайные пятна на поверхности. У луковицы почки находятся между мясистыми чешуями. Корневище внешне похоже на корень, но имеет узлы, междоузлия и почки, поэтому является побегом.
Нельзя считать клубень картофеля корнем: у него есть почки-глазки. Также корневище не является корнем, потому что на нём расположены узлы, междоузлия и листья-чешуи или их следы.
Искусственные способы
Искусственное вегетативное размножение выполняет человек, выбирая часть растения и создавая условия для её укоренения. Основные способы — размножение черенками, отводками, делением куста и прививка.
- Черенкование — укоренение части стебля, корня или листа. На стеблевом черенке обычно должны быть почки; из них развивается побег, а у основания образуются придаточные корни.
- Размножение отводками — побег пригибают к почве, закрепляют и присыпают частью земли. После образования корней его отделяют от материнского растения.
- Деление куста — взрослое растение разделяют на части, каждая из которых должна иметь корни и побеги или почки возобновления.
- Прививка — часть одного растения, привой, соединяют с другим растением, подвоем. Их камбиальные слои должны соприкоснуться, чтобы образовалась общая проводящая система.
Подробности черенкования и прививки рассматриваются на отдельных страницах. В обоих случаях успех зависит от способности тканей образовывать придаточные корни, от влажности, температуры, доступа воздуха и защиты от инфекции.
Какой признак доказывает, что картофельный клубень — видоизменённый побег?
Биологическое значение
В природе вегетативное размножение помогает растениям быстро занимать территорию. Новое растение может появиться рядом с материнским и использовать уже освоенную среду. Подземные органы позволяют пережить засуху, холод или повреждение надземной части.
- Быстрое увеличение числа растений без образования семян.
- Сохранение удачного сочетания наследственных признаков.
- Восстановление растения после повреждения.
- Расселение с помощью усов, корневищ, луковиц и клубней.
- Размножение видов, которые редко образуют семена или имеют слабую всхожесть.
Недостаток клонового размножения — небольшое генетическое разнообразие. Если все растения одинаково восприимчивы к болезни, вредителю или изменению климата, поражение может быстро распространиться на всю группу. Поэтому семенное размножение важно для возникновения наследственной изменчивости.
Вегетативное размножение обычно быстрее и сохраняет признаки родительского растения. Семенное размножение медленнее, но создаёт генетическое разнообразие и способствует расселению вида на большие расстояния.
Значение в сельском хозяйстве
Человек использует вегетативное размножение, чтобы получать однородный посадочный материал и сохранять ценные признаки сорта: размер и вкус плодов, урожайность, декоративность, устойчивость к условиям выращивания. Так размножают картофель, землянику, виноград, смородину, многие плодовые и декоративные культуры.
| Цель | Почему выбирают вегетативное размножение |
|---|---|
| Сохранить сорт | Потомки похожи на материнское растение |
| Ускорить получение урожая | Растение развивается из уже сформированной части |
| Размножить бесплодный сорт | Семена могут не образовываться или не давать потомства |
| Объединить свойства растений | Прививка сочетает подвой и привой |
| Получить много посадочного материала | Один побег можно разделить на несколько черенков |
При промышленном выращивании иногда применяют культуру тканей: из небольшой части растения в стерильных условиях получают множество молодых растений. Этот способ позволяет быстро размножать ценные сорта и оздоровлять посадочный материал, но требует специального оборудования.
Здесь \(N_0\) — число исходных частей, \(k\) — среднее число пригодных частей, получаемых на одном этапе, а \(m\) — число этапов размножения. Формула показывает, почему при последовательном делении количество посадочного материала может быстро увеличиваться. В реальности результат уменьшается из-за гибели части черенков и неравномерного укоренения.
Из одного побега получают 3 черенка, а каждый укоренившийся черенок на следующем этапе снова делят на 3 части. Сколько частей теоретически получится после двух этапов?
В заданиях сначала определите, какая часть растения участвует, затем назовите признак органа и только после этого делайте вывод о способе размножения. Для клубня ищите почки, для корневища — узлы и междоузлия, для черенка — способность к образованию придаточных корней.
Как распознать способ размножения
- Установите, что отделяется или используется: корень, стебель, лист либо видоизменённый орган.
- Проверьте наличие почек, узлов, междоузлий или запасов питательных веществ.
- Определите, образуется ли новое растение без слияния половых клеток.
- Назовите способ: клубнями, луковицами, усами, корневищами, черенками, отводками, делением куста или прививкой.
- Сформулируйте значение: быстрое размножение, сохранение сорта или восстановление растения.
Не всякое размножение без семян называют вегетативным. Если новое растение возникает из спор, это бесполое размножение, но не размножение частью вегетативного органа. Вегетативное размножение — частный случай бесполого.
Проверь себя
Главное
- Вегетативное размножение — бесполое образование нового растения из части корня, стебля, листа или видоизменённого органа.
- Естественные способы: корневища, клубни, луковицы, усы, корневые отпрыски и выводковые почки.
- Искусственные способы: черенкование, отводки, деление куста и прививка.
- Основные преимущества — быстрота и сохранение признаков сорта; главный недостаток — низкое генетическое разнообразие потомков.
- При распознавании способа обращайте внимание на почки, узлы, междоузлия и способность части к образованию корней и побегов.