Работа 48 Метаморфозы подземных побегов

 

Наиболее часто объектами растениеводства служат корневища, клубни, луковицы и клубнелуковицы. Это метаморфозы побегов являющиеся местом отложения запасных питательных веществ, органами возобновления и вегетативного размножения.

Изучение корневищ.

Корневище - многолетний чаще подземный побег, выполняющий функции отложение запасных питательных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Запасные вещества откладываются в стеблевой части корневища. Оно обычно несет чешуевидные листья. Корни узловые придаточные.

Нарастание корневищ может происходить моноподиально и симподиально. При моноподиальном нарастание рост корневища происходит за счет верхушечной почки, а надземные побеги развиваются из боковых пазушных почек (вороний глаз четырехлистный - P á ris quadrif ó lia L., сивец луговой - Succ í sa prat é nsi s Moench, горец змеиный – Pol ý gonum bist ó rta L., кубышка желтая - N ú phar l ú tea (L.) Sm., кувшинка белая - Nympha é a á lba L.).

При симподиальном нарастании из верхушечной почки развивается надземный побег, а рост корневища происходит за счет боковых пазушных почек (купена душистая, или лекарственной – Polygonátum odorátum (Mill.) Druce, канна – Cánna, у большинства ирисов – Íris, горицвет весенний - Adónis vernális L., ландыш майский - Convallária majális L., пырей ползучий – Elytrígia répens (L.) Nevski, спаржа лекарственная - Asparágus officinális L).

 

Порядок работы:

а) Мясистые горизонтальные корневища с короткими междоузлиями рассмотреть у купены душистой, или лекарственной – Polygonátum odor á tum (Mill.) Druce, кубышки желтой - N ú phar l ú tea (L.) Sm. или кувшинки белой - Nympha é a á lba L., бадана – Berg é nia (рис. 69).

Рис. 69. Корневище купены душистой, или лекарственной – Polygonátum odorátum (Mill.) Druce

 

б) Тонкие корневища с длинными междоузлиями – рассмотреть у сныти обыкновенной - Aegopodium podagraria L., пырея ползучего – Elytrí gia r é pens (L.) Nevski, ландыша майского- Convallária majális L., вороньего глаза четырехлистного - P á ris quadrif ó lia L., мать-и-мачехи - Tussil á go f á rfara L., подбела обыкновенного - Andr ó meda polif ó lia L.

и др. (рис. 70).

Рис. 70. Корневище пырея ползучего – Elytrí gia r é pens (L.) Nevski

Изучение клубней.

Клубни – побеги с сильно утолщённой стеблевой частью в связи с отложением запасных питательных веществ

Клубни бывают:

надземные, из нескольких метамеров – у капусты кольраби (рис. 71).

Рис. 71. Схема строения надземного клубня кольраби – Br á ssica oler á cea L. var. gongyl ó ides L.

 

подземные, которые формируются на столонах – у картофеля, топинамбура (рис. 72).

Рис. 72. Клубни картофеля - Sol á num tuber ó sum L.

 

Столон – недолговечный удлиненный подземный или надземный побег с тонким стеблем и чешуевидными листьями, который служит для вегетативного размножения. На столонах из пазушных и верхушечных почек могут развиваться розетки (земляника), клубни (картофель), луковицы (лилии), клубнелуковицы (гладиолус). Таким образом, столоны служат для расселения особей одного клона.

Порядок работы:

Рассмотреть клубни картофеля - Sol á num tuber ó sum L. Найти верхушку клубня и основание, где он был прикреплен к столону. На поверхности клубня заметны выпуклые бровки-остатки оснований неразвившихся листьев. Расположение бровок – стиральное, как у листьев надземного стебля. В пазухе каждого из листьев, т.е. над бровкой, находятся почки-глазки. Пазушные почки очень рано начинают ветвиться, и к завершению роста клубня над большинством бровок формируется группа из 3 - 5 почек. Отметить глазки спичками и соединить их ниткой. Убедиться в спиральном расположении глазков.

Сделать поперечный разрез клубня и рассмотреть его. Технически зрелый клубень снаружи покрыт перидермой. Под ней залегает узкая кора, граничащая с ксилемой (последняя заметна, если разрез немного подсохнет). К центру от них находится хорошо выраженная запасающая паренхима, между клетками которой имеются мелкие участки внутренней флоэмы (их можно различить лишь под микроскопом). В центре клубня сердцевина – наиболее водянистая его часть, выделяющаяся более темной окраской. Она имеет лучевые ответвления, идущие к глазкам.

Изучение луковиц

Луковица – подземный (реже надземный) побег с коротким уплощенным стеблем (донцем) и мясистыми сближенными листьями (луковичными чешуями), запасающими воду и питательные вещества. Наружные чешуи луковицы подсыхают и выполняют защитную роль. Из верхушечной и пазушных почек луковицы развиваются надземные побеги или луковицы, а на донце образуются придаточные корни, то есть луковица – типичный орган вегетативного возобновления и размножения.

Морфологическая природа луковичных чешуй различна. У одних растений чешуи луковицы представляют собой только низовые листья, не имеющие зеленых пластинок (многие виды лилий - L í lium, рябчики - Fritil á ria), у других – это влагалища средних листьев, зеленые пластинки которых отмирают с окончанием вегетации (птицемлечник - Ornithog á lum, пролеска - Sc í lla). У большинства луковичных растений чешуи обоих типов чередуются (многие виды лука - Á llium, нарцисс - Narc í ssus, подснежник - Gal á nthus, гиацинт – Hyac í nthus и др.).

По строению и расположению чешуй относительно друг друга различают следующие типы луковиц:

имбрикатная (черепитчатая, чешуйчатая) – основание листа узкое, чешуи лишь краями соприкасаются с рядом расположенными, черепитчато налегая друг на друга (лилии - L í lium);

туникатная (пленчатая) – широкое основание листа замкнутое, вследствие чего каждая предыдущая чешуя полностью охватывает последующую так, что они вложены одна в другую (лук - Á llium, подснежник - Gal á nthus, гиацинт - Hyac í nthus и др.).

Луковица может быть однолетней если она ежегодно сменяется замещающей дочерней (тюльпан - Tul í pa, лук - Á llium) и многолетней, живущей несколько лет (нарцисс - Narc í ssus, амариллис - Amar ý llis, гиацинт - Hyac í nthus, подснежник - Gal á nthus, пролеска - Sc í lla).

По способу нарастания луковицы бывают моноподиальные (возобновление идет из верхушечной почки, а цветоносные побеги образуются из пазушных почек – нарцисс - Narc í ssus, подснежник - Gal á nthus) и симподиальные (цветоносный побег развивается из верхушечной почки, а возобновление происходит из пазушной – тюльпан - Tul í pa, рябчик - Fritil á ria, лук - Á llium).

Кроме почек возобновления в пазухах чешуй могут формироваться мелкие луковички – детки, и крупные – зубки.

Луковица чеснока с сухими чешуями, в пазухах которых коллатеральные почки в зубки, называется сложной.

 

Порядок работы:

Рассмотреть луковицы лука репчатого (á llium c é pa L.), чеснока (á llium sat í vum L.) и лилии (L í lium m á rtagon L.) (Рис. 73 А, Б и В).

Снаружи луковицы покрыты сухими чешуями, которые защищают внутренние сочные чешуи. Они прикреплены к укороченному стеблю – донцу, узлы его сближены.

Разрезать луковицу лука репчатого продольно.

Донце имеет вид конуса или диска. В пазухах листьев (сочных чешуй) закладываются дочерние луковицы.

Рис. 73. А. Схема строения туникатной луковицы лука репчатого - á llium c é pa L. (продольный разрез); Б. Сложная луковица чеснока – á llium sat í vum L.;В. Черепитчатая (имбрикатная) луковица лилии саранки - L í lium m á rtagon L.

Изучение клубнелуковиц

Клубнелуковица – подземный укороченный однолетний побег, внешне похожий на луковицу, но накапливающий запасные вещества не в чешуях, а в разросшемся утолщённом мясистом стебле, как у побегового клубня. Снаружи клубнелуковица покрыта сухими пленчатыми чешуями, играющими только защитную роль. Чаще чешуи – это влагалища средних листьев.

Клубнелуковицы свойственны многолетним травянистым растениям (гладиолус - Glad í olus, шафран – Cr ó cus, фрезия - Fre é sia, безвременник – Colch í cum и др.).

 

Порядок работы:

Рассмотреть и зарисовать клубнелуковицу гладиолуса - Gladi ó lus sp. (рис. 74).

Рис. 74. Клубнелуковица гладиолуса Gladi ó lus sp.

(наружные чешуи сняты).

Вопросы для самоконтроля и подготовки к коллоквиуму по темам модульной единицы 3 "Вегетативные органы растений"

Корень

Корень первичного строения

 

1. Какие функции выполняет корень?

2. Какие корни называются главным, боковыми, придаточными?

3. Какие зоны можно выделить в растущем корне?

4. Как зона всасывания корня перемещается в почве?

5. Как формируется корень первичного анатомического строения?

6. Каковы функции первичной коры и какое строение она имеет?

7. Что такое центральный цилиндр? Каковы его функции и строение?

8. Как называется первичная ксилема, образующая 2, 3, 4, 5 и более лучей?

9. Какой путь в корне проходит вода с растворенными в ней минеральными солями?

Корень вторичного строения

 

1. С какими изменениями связан переход от первичного к вторичному строению корня?

2. Как формируется камбиальное кольцо при переходе корня от первичного к вторичному строению?

3. Что называют "линькой" корня?

4. Из чего образуется феллоген, дающий перидерму корня?

5. Где формируются придаточные почки корня?

6. Что такое "клубеньки", на корнях каких растений они образуются, какое имеют значение?

7. Что такое микориза? Каково ее значение для растений?

Корнеплоды

 

1. Что такое корнеплод? Чем он отличается от корневого клубня? Назовите растения, у которых образуются корнеплоды; корневые клубни

2. Какие органы растения принимают участие в образовании корнеплодов?

3. В чем сходство и отличие строения корнеплодов и корней?

4. Преимущественное развитие каких тканей характерно для корнеплодов семейств Зонтичных, или Сельдерейных, Крестоцветных, или и Капустных? Где локализованы эти ткани?

5. Опишите формирование корнеплода свеклы. Почему строение корнеплода свеклы называют поликамбиальным?

6. Чем покрыты корнеплоды к моменту их технической спелости?

7. Какая корреляция существует между формированием корнеплода и развитием листьев у свеклы?

8. Чем обусловлено двурядное расположение боковых корней на корнеплоде свеклы?

Стебель

1. Перечислите важнейшие отличия верхушки побега от кончика корня.

2. Какие первичные меристемы можно выделить в конусе нарастания стебля?

3. Проанализируйте первичное строение корня и стебля. В чем их основные отличия?

4. Какая ткань находится в центре стебля? В центре корня?

5. Как осуществляется ветвление стебля, корня?

6. Где закладываются боковые побеги? Придаточные корни?

7. Какими тканями представлен перицикл стебля и корня? Каковы его функции в этих органах?

8. В какой части растения происходит переход от стебле вой анатомической структуры к корневой?

9. В чем основные анатомические отличия строения стебля двудольных и однодольных? Чем они обусловлены?

10. С деятельностью каких меристем связано структурообразование в стеблях однодольных и двудольных расте­ний?

11. Чем покрыты стебли однодольных и двудольных рас­тений?

12. Каковы характерные черты строения соломины злаков?