Курстың мақсаты



жүктеу 1.49 Mb.
бет10/12
Дата17.06.2016
өлшемі1.49 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12
ОБСӨЖ № 41

ОБСӨЖ тақырыбы: Өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы.

ОБСӨЖ жоспары:

1.Өсімдік өмірі (онтогенез) туралы ұғым

2.Өсімдіктердің көбею физиологиясы

3.Гүлді өсімдіктердің жынысты жолмен көбеюі.



ОБСӨЖ мақсаты: Өсімдіктердің даму және көбею физиологиясы.

ОБСӨЖ мәтіні: Жеке өсімдіктің, немесе хайуанаттың алғашқы ұрықтанудан (зиготадан) бастап тіршілігінің ақырына дейінгі барлық өзгерістерді қамтитын даму дәуірі оның өмірі немесе онтогенезі деп аталады. Өсімдік өмірі тұқымның өнуіне немесе жеке мүшенің (бүршік) қайталап көктеуінен басталып, жаңа тұқымның немесе жемістің пісіп жетілуімен аяқталады.Жеке өсімдіктің қалыптасу жағдайлары – филогенезге, оның тұқым қуалаушылығына және өзгергіштігіне, даму дәуіріндегі нақты жағдайларға тәуелді болады.

Өсімдік өмірі бірнеше сатыға бөлінеді. Бір сатының екіншіге ауысуының негізгі белгісі – тиісті сатыға тән алғашқы құрылымның пайда болуы.



Өсімдіктердің жеке дамуының (онтогенезінің) сатылары мен оларға байланысты ерекше құрылымдар төмендегіше белгіленеді:

  1. Эмбриондық – зиготаның қалыптасуы

  2. Жастық – балауса (ювенильдік) ұрықтың өнуі және негізгі өсу мүшелерінің (жапырақ, сабақ, тамыр) қалыптасуы.

  3. Жетілу (жыныстық), толығу – гүл бастамаларының пайда болуы, көбею мүшелерінің (гүлдердің) қалыптасуы.

  4. Көбею (жемістену) – тұқымдардың, жемістердің бір рет немесе бірнеше қайталанып қалыптасуы.

  5. Қартаю (тозу) – ыдырау процестерінің және ырықсыз құрылымдардың басымдануы.

Әрбір жеке сатыда организмде жаңа құрылымдардың пайда болуы тиісті физиологиялық, биохимиялық процестерден және өзгерістерден кейін басталады.

Сонымен белгілі ретпен, бірінен соң бірі жүзеге асатын физиологиялық, биохимиялық және морфологиялық өзгерістер өсімдіктің өсуі мен дамуының жалпы, біртұтас процесі болып табылады. Онтогенез сатылары клеткалар, ұлпалар және мүшелер арасындағы өзара әрекеттестіктермен қатар жүзеге асады. Өсіп тұрған өсімдіктің жалпы биологиялық қасиеті, тұтастығы осы әрекеттестікке негізделген.

Өсімдік организмінің сыртқы ортаның белгілі жағдайларында жеке дамуының – онтогенезінің заңдылықтарын жете түсініп білу ғылымда және практикада маңызды орын алады.

Өзінің даму өзгешеліктеріне байланысты өсімдіктер бір, екі және көпжылдық болыпбөлінеді. Өз өмірінде бір-ақ рет гүлдеп, жемістенетін өсімдіктер монокарптылар деп аталады. Оларға бір жылдық, кейбір көпжылдық- бамбук 220-30 жылдан соң гүлдеп, жемістеніп, қурап қалатын өсімдіктер жатады. Пальмалардың (Areceae немесе Palmae) гүл шоғыры сабақ ұштарында орналасатын кейбір түрлері (Corypha umbraculifera) көптеген жылдан соң гүлдеп, тұқымдары піскенсін, тіршілігін жояды. Мексика авагасы (Agave americana) Америкада 8-10, Еуропада 50 жылда гүлдейді. Орта Азия шөлейт даласында өсетін көпжылдық өсімдік сасыр өмірінде бір-ақ рет гүлдеп, содан қурап қалады. Екі жылдық, монокарпты өсімдіктер (сәбіз, қызылша, қырыққабат) қыстап шыққан соң гүлдеп, тұқымданады.Тіршілік өмірі көптеген жылдарға созылатын, ондаған жылдар бойы қайталап гүлдеп жемістенетін, тұқымданатын өсімдіктер поликарптылар деп аталады. Оларға көпжылдық 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. Қазіргі кездегі Еуропаның солтүстік аймақтарында бір жылдық түрлер өте сирек кездеседі.



Өсімдіктің көбею жолдары. Өсімдіктер ұрпақтар арқылы өзін-өзі қайталап, түрдің сақталып, өкілдерінің таралуынқамтамасыз ету қабілетін көбею деп атайды.

Өсімдіктер үш түрлі жолмен көбейеді: жынысты, жыныссыз және мүшелері арқылы (вегетативтік). Жынысты жолмен көбейгенде жаңа организм екі жыныс клеткаларының – гаметалардың қосылу нәтижесінде қалыптасады. Жыныссыз көбею споралары өсімдіктерге тән. Оларда жыныссыз диплоидты (спорофит) және гаплоидты (гаметофит) ұрпақтар кезектесіп қайталанып отырады. Жыныссыз көбейгенде жаңа организм спорофитте пайда болатын споралардан (ұсақ ұрпақ) дамиды. Мүшелер арқылы көбейгенде жаңа организм қатпаршақ бөлігінен, клеткадан (төменгі сатыдағы өсімдіктерде), мүшелерден немесе бөліктерінен дамиды. Өсімдіктердің көбеюінің эвалюциясы мынандай бағытпен жүреді деп болжайды:



  1. Клетканың жәй бөлінуі арқылы көбеюі;

  2. Олардан споралылар дамиды;

  3. Одан соң жынысты жолмен көбейетін организмдер.

Жыныссыз және жынысты көбею жолдарының бірігуі нәтижесінде ұрпақтары қайталанып (кезектесіп) дамитын түрлер пайда болды. Өте күрделірек балдырлардың бір ұрпағының тармағы тіршілік жағдайларына көбірек бейімделіп, басқаларына қарағанда басым орыналды. Жер бетінде өсетін өсімдіктерде бұл бағыт одан да анығырақ бейнеленген. Мүктерде жыныссыз ұрық (спорофит) өздігінен емес, тек жынысты ұрпақ есесінен тіршілік етеді. Жоғары сатыдағы басқа өсімдіктерде керісінше, редукцияға гаметофит ұшыраған. Егер қырыққұлақтарда ол әлі өскінше күйінде дербестігін сақтаса, гүлді өсімдіктерде микрогаметофит 2-3 клеткалық деңгейге дейін өзгеріп, макрогаметофит алғашқы кезеңде 8 ядролы ұрық қабы күйінде болады.

Гүлді өсімдіктердің жынысты жолмен көбеюі. Өсімдіктердің өсу мүшелері қалыптасып, жынысты көбею сатысына өтуі көптеген кезеңдерге бөлінетін, өте күрделі құбылыс. Гүлденудің дайындық кезеңі экологиялық жағдайға, күндіз және түнгі уақыттардың ара-қатынасына байланысты. Бір және екі жылдық күздік өсімдіктердегі төмен жағымды (+) температураның белгілі мерзім ішінде әсер етуіне байланысты өзгерістер яровизация (температура әсері) деп аталады. Өсімдіктердің өсуі мен дамуындағы күндіз бен түннің ұзақтық қатынасына байланысты өзгерістер фотопериодизм (жарық мерзімділік) деп аталады.

Төмен температуралы яровизация (-) қажет ететін өсімдіктер – күздік, оны қажет етпейтіндер – жаздық деп аталады. Кейбір өсімдіктер белгілі яровизация мерзімін өтпесе гүлдемейді (сапалық реакция), басқаларында төмен температураның әсерінен гүлденуге дайындық кезеңі қысқарады (сандық реакция). Сандық реакциялы өсімдіктерде яровизация тұқыммұрт кезеңде өтуі мүмкін. Сапалық реакциялар өсімдіктер (екі және көп жылдық) ол басталғанша белгілі өсу деңгейіне жетуі қажет.

Әдетте яровизация мерзімі 1-3 айға созылады. Ең тиімді жылы деңгейі 0-70С шамасында болғаны жөн. Өсімдіктердің кейбір түрлерінде (күздік қара бидай, қырық қабат) төмен температура әсерінің оқтын-оқтын үзілуі яровизация ықпалын төмендетіп немесе жоққа шығарады. Өсімдіктерде бөлінетін клеткалардың болуы яровизация жүзеге асыруы үшін қажетті жағдай болып есептеледі. Ол ұрықта немесе сабақтың ұштық меристемасында және жас жапырақтарда оңай өтеді. Яровизация кезеңіндегі өзгерістер тек клеткалардың бөлінуі арқылы ғана таралады. Біраз тәжірибелердің нәтижесінде үздіксіз жарық әсерінен күздік өсімдіктер кәдімгі жаздыққа айналатындығы байқалады. Яровизациядан кейін көптеген өсімдіктерге ұзақ күнді жарық мерзімділігі қажет болып қалады (фотопериодтар). Басқа өсімдіктерде яровизация одан әрі жарық мерзімділік әсерін әлсіретіп немесе керексіз етеді.

Ұзақ күндік өсімдіктер күннің ұзақтығы 12 сағаттан кем болмаған жағдайда ғана гүлденіп жемістенеді. Оларға бірінші топтағы дәнді дақылдар (бидай, қара бидай, сұлы, арпа), қырыққабат тұқымдастар (қырыққабат, шомыр, қыша, т.б.), көкнәр гүлділер, қоңырау – гүлділер, бұршақ тұқымдастар (бұршақ, үрме бұршақ), күнбағыстың көптегенсорттары, картоп, қант қызылша, зығыр, т.б. жатады.

Қысқа күндік өсімдіктер тобына гүлдеуі күн ұзақтығы 12 сағаттан кемжағдайда жеделденетін дәнді дақылдардың екінші тобы (жүгері, ит қонақ, тары, судан шөбі, т.б.), асқабақ тұқымдастары, бұршақ тұқымдастардың көпшілігі, мақта, кенеп шөптің оңтүстік сорттары, құлмақ, көкөністерден тәтті картоп, қызыл бұрыш, гүлдерден қашқаргүл, т.б. жатады.

Бейтараптыларға жататын, күннің ұзақтығына сезімталсыз ат бұршақ, қара құмық сияқты өсімдіктер кез келген жағдайда талғамсыз гүлдей береді. Сонымен қатар, аралық – күннің ұзақтығы орташа жағдайда гүлдейтін, қысқа-ұзақ күндік – алдымен қысқа күн, соңынан ұзақ күн әсер еткенде тез гүлдейтін (қотырот), ұзақ-қысқа күндік, алдымен ұзақ күн, соңында қысқа күндік жағдайда өскенде тез гүлдейтін өсімдіктерде кездеседі.

Қоңыржай аймақтарда ұзақ күндік өсімдіктер көбірек тараған. Қысқа күндіктерге оңтүстіктен шыққан өсімдіктер жатады.

Жыныстың іріктелуі. Өсімдіктерде жынысиың анықталуы (іріктелуі) деп хромосомалардағы генетикалық факторларға (жыныстық генетикалық анықталуы) және ішкі, сыртқы жағдайларға (жыныстық фенотиптік анықталуы) байланысты белгілі жыныстық (аталық, аналық) клеткалардың, мүшелердің немесе дарақтың (особь) қалыптасуын айтады. өсімдіктің жыныстық көбею мүшесі болып есептелетін гүлдер қос жынысты немесе сиректеу дара жынысты болуы мүмкін.Өсімдіктердің жыныстық қалыптасуы көптеген жағдайларға – күндіз мезгілінің ұзақтығына, жарық деңгейі мен спектрлік құрамына, температураға, минералдық қоректенуге, қоршаған ауаның құрамына байланысты жүзеге асады. Мысалы азоттық қорек қос үйлі өсімдіктерде аналық жағының, калий аталық жағының дамуына әсер етеді. Топырақта және атмосферадағы ылғалдың молдығы аналық гүлдердің дамуын күшейтіп, ұрғашы өсімдіктерді қалыптастырады. өсімдіктерді этилен, көміртегінің монооксиді сияқты газдармен өңдеп, аналық гүлдерді көбейтуге болады.

Тозаңдану және ұрықтану. Жоғарғы сатыдағы гүлді өсімдіктердің көбею кезеңі зат алмасу процестерінің физиологиясының және мүшелерінің, тұтас организмнің анатомиялық, морфологиялық құрылыстарының күрделі өзгерістерге ұшырауының нәтижесі болып есептеледі.Жабық тұқымды өсімдіктердің гүлі жапырақтан өзгеріп қысқарған өркен сияқты. Оның құрамында тостағанша, күлтежапырақша, андроцей – аталықтар жиынтығы, гинецей – бір немесе бірнеше аналық бар. Өсімдіктердің тозаңында әр түрлі мөлшерде қанттар (моно – және дисахаридтер), каротиноидтар, нуклеин қышқылдары мен амин қышқылдары болатындығы анықталды. Желмен тозаңданатын жүгері, көнешөп тозаңында моно- және дисахаридтеркөп (10-13 мг %) болады да, аскөкте (укроп) аз болады. Насекомдар арқылы тозаңдантын күнбағыс тозаңында моносахаридтер өте көп (18,2 мг %), дисахаридтер өте аз (0,6 мг %) мөлшерде болады. Жүгерінің тозаңында каротиноидтардың мөлшері (4,41 мг %) күнбағыс пен аскөк тозаңымен салыстырғанда 30 есеге дейін аз болады (107-116 мг %). Нуклеин қышқылдарының мөлшері де әр түрлі өсімдіктерде біркелкі болмайды: кенешөп тозаңында 749 мг %, аскөкте – 320, жүгеріде – 201,5, ал ДНК-ның мөлшері тиісінше 173,3, 78,8, 77,6 мг %, күнбағыс тозаңында тіпті болмайды. Амин қышқылдар – тирозин және триптофан тек кенешөп тозаңынан ғана табылса, айырбасталмайтын амин қышқылдар – треонин, валин, метионин, фенилаланин, лейцин күнбағыс пен аскөктің тозаңында айтарлықтай мөлшерде кездеседі.

Өсімдік тозаңдарында бос пролин көп мөлшерде, кейбір өсімдік түрлерінде ылғал салмағының 1,5 % жетеді. Мысалы, жүгері тозаңындағы пролин мөлшері аналығындағыға қарағанда 6000 есе артық болады. Өнген тозаңда және аналық ұлпаларында бос пролин оксипролинді белоктардың синтезделуіне пайдаланылады. Бұл белоктар тозаң түтіктерінің өсуіне және ферменттердің синтезделуіне қажет.

Кейбір өсімдіктердің аналық аузында да каротиноидтар болады. Мысалы, асқабақ, қызғалдақ, ит мұрын, т.б. Тозаңның құрамындағы каротиноидтардың аналық аузына енуінен тозаң дәндердің өнуі жеделдейді.Ауа райы бұлыңғыр жағдайда жер бетіне қысқа толқынды сәулелер көбірек түседі. Егер осы жағдай өсімдіктердің көбею органдары қалыптасып, тозаңдану сатысына тура келсе, онда олардың түсіміазаяды. Сонымен қатар, өсімдіктердің осы сатысында тұтас бұлтты күндер ұзаққа созылған жағдайда тозаңда магнийдің мөлшері төмендейді. Бұл элемент каротиноидтардың пайда болуына қажет.

Астық, бұршақ тұқымдастар дәнінің (тұқымының) пісіп жетілуі. Астық дақылдардың дәндері пісіп жетілген сайын біртіндеп суы азайып, құрғақ заттардың мөлшері көбейеді. Сүттенген дәннің құрамында 50-60 %, балауызданған, қамырланған кезде – 25-40 және толық піскен дәнде 13-15 % су болады. Ең алдымен дән ұрығы, одан соң эндосперм қалыптасады.

Тұқымның пісіп – жетілуінің алғашқы кезінде тыныс алу қарқынды, тотығу-тотықсыздану ферменттерінің ырықтығы және әртүрлі өсуді жеделдетушілердің мөлшері жоғары болады. Дән қалыптасқаннан бастап оған сабақтар мен жапырақтардан қажетті заттар тасмалданып, құрамында көмірсулардың, белоктардың, пентозандардыңмөлшері көбейеді де, жалпы құрғақ массасы арта түседі.



Бидай өсімдігі түтіктенгеннен бастап өсу органдарында органикалық азоттың мөлшері азайып, қарқынды дами бастаған гүлшоғырына – масақтарға тасымалданады. Масақ жетілген сайын жапырақтар мен сабақта клетчатканың, гемицеллюлоза және лигниннің мөлшері төмендейді де, олар дәнде крахмал мен гемицеллюлозаның синтезделуіне пайдаланылады. Сонымен, тұқымда крахмал мен гемицеллюлозаның жиналуы фотосинтез нәтижесінде пайда болатын жапырақтағы қанттардың есебіне байланысты да жүзеге асады. Демек, дәннің жалпы түсімінің көбеюімен қатар, жапырақ пен сабақ түсімінің үлесі азая түседі. Сондай-ақ, дәнде моносахаридтер мен сахарозаның мөлшері төмендеп, крахмалдың мөлшері көбейеді. Егер дәннің қалыптаса бастаған кезінде қанттардың мөлшері құрғақ заттардың 15-20 %-тін құраса, қамырланған және толық піскен кезде 2-3%-ке дейін төмендейді. Сонымен бірге күлдің мөлшері де азайып, күл құрамындағы элементтердің сапалық құрамы мен ара қатынасы өзгереді: фосфордың салыстырмалы мөлшері артып, калий, кальций және магнийлердікі төмендейді. Дәннің құрамында В1 және В2 витаминдерінің мөлшері 1,5-2 есе өсіп, каротиннің (провитамин А) мөлшері азаяды. С витаминінің мөлшері де күрт төмендеп, піскен дәнде мүлде болмайды.Өсімдік мүшелері арасындағы заттардың қайталанып тоқталуымен қатар, морфологиялық өзгерістер де байқалады: өсімдіктің түсі алдымен сұрланып сарғая бастайды да, соңында алтын-сары түстенеді. Бұршақ тұқымдастар дәнінің пісіп-жетілуінде белоктар, крахмал және клетчатка синтезі негізгі орын алады. Тек қытай бұршақ дәнінде ғана май көбірек пайда болып, крахмал өте аз мөлшерде болады. Көміртектің азотқа қатынасын зерттегенде, барлық бұршақ тұқымдастар дәнінде оның онша өзгермейтіндігі байқалады. Бұл жағдай осы өсімдіктердің зат алмасуындағы ерекшеліктеріне – азотпен жақсы қамтамасыздығы мен белоктарды көп синтездейтіндігіне байланысты болса керек. Бұршақ тұқымдастардың дәндерінде крахмал мен өзге көмірсулардың мөлшері, басқа астық дақылдарға қарағанда, біраз төмен болады. Дара және қосжарнақты өсімдіктердің тұқымдарының эндоспермі мен тұқым жарнақтарында белоктар, полисахаридтер, қорлық майдың жалпы және салыстырмалы мөлшері үздіксіз көбейеді, суы азайып, колоидтардың гидрофильдігі төмендейді. Тұқым пісіп жетілген сайын ылғалдығы азаюымен қатар, олардың абсолюттік салмағы, қамырланған кездегімен салыстырғанда 2,5-3 есе артады.

Майлы дақылдар тұқымының пісіп жетілуі. Бұл өсімдіктер тұқымының пісіп жетілуі барысында майлар мен белоктардың синтезделуі басымырақ болады. Майлардың пайда болуы ұрықтану аяқталған бойда-ақ басталып, тұқымдар толық пісіп жетілгенге дейін созылады. Бірақ, гүлденгеннен кейін алғашқы 10-15 тәулік ішінде бұл процесс өте баяу болады. Пісудің бастапқы кезінде полисахаридтердің, еритін көмірсулардың мөлшері біршама көп болады да, майдың мөлшері аз болады. Тұқым ұлпаларының өсуі тоқтаған кезде белок синтезі төмендеп, көмірсулардың майға айналуы төменденеді. Майдың мөлшері біртіндеп көбейіп, көмірсулардың мөлшері тез төмендейді. Үпілмәлік тұқымында бұндай өзгеріс гүлденуден 3-4 жеті өткенде ғана байқалады.Майлардың жалпы мөлшерінің көбеюімен қатар олардың сапалық құрамы да өзгереді. Шала піскен тұқымдар майының құрамында піскен тұқымға қарағанда, бос және қаныққан май қышқылдары көбірек болады. Мысалы, күнбағыстың майындағы қаныққан қышқылдардың мөлшері піскен тұқымдарда 88,5-тен 6,77 %-ке дейін кемиді. Оның есесіне қанықпаған май қышқылдарының мөлшері артады. Оның ішінде үш қос байланысты линолен қышқылы өте көп болады.

Түйнек және тамыр жемістерінің пісіп жетілуі. Өсімдіктің түйнектері мен тамыр жемістерінің пісіп жетілуінде өздеріне тән ерекшеліктері болады. Картоптың көптеген сорттарының түйнек салуы шанақтанған (бутанизация) кезінде байқалады. Түйнек қалыптаса бастаған соң крахмал мен белок синтезі басталады. Бірақ, ол алғашқы кезеңде баяулау жүреді де, жер үстілік мөлшерден ауысқан қанттар түйнектерде бос қалпында қалып қояды. Жас түйнектің құрамындағы крахмалдың қантқа ара-қатынасы 10 шамасында болады. Кейінірек түйнектер қарқынды өсе бастағанда бұл көрсеткіш 50-60-қа жетеді. Жаз айларында (шілде) түйнектегі крахмалдың мөлшері күніне 0,3-0,4%-ке өседі. Бір түптегі түйнектердің жалпы салмағы тәулік сайын 30-40 г-ға, крахмалдың мөлшері 6г-нан артып отырады. Жоғарғы мүшелерден фотосинтез өнімдерінің түйнекке тасмалдануы жапырақ пен сабақ түгел қурап қалғанша жалғаса береді. Көптеген сорттардың түйнектерінде крахмалдың ең көп мөлшері өсу процестерінің аяқталуынан бұрын байқалады. Сондықтан, түйнектерді көп кешіктірмей жинап алған жөн. Себебі, физиологиялық жағынан пісіп жетілген түйнектерде тыныс алу қарқынды жүреді де, крахмалы азайып қалады. Кеш пісетін сорттарда крахмалдың мөлшері онша азаймайды. Осыған байланысты, оларды кешірек жинау пайдалы болады. Бірақ, түйнектер өсімдікте ұзақ сақталып қалса, құрғақ заты мен крахмалдың азаюымен қатар, С витаминінің де мөлшері төмендейді. Әдетте, кеш пісетін сорттардың түйнегіндегі крахмал мөлшері ерте пісетіндерге қарағанда көбірек болады. Әрине, жалпы түсім және түйнектің крахмалдылық деңгейіне сыртқы ортаның жағдайлары (ылғал, қоректену, жарық, т.б.) үлкен ықпал жасайды.Картоп түйнектерінде аз мөлшерде (0,10-0,15%) майлар мен липидтер де синтезделеді. Май мөлшері аз болса да түйнектің тағамдық, мал азықтық сапасын жақсартады. Шамамен май қышқылдарының 50%-тен артығы қанықпағандардың үлесіне тиеді.

Глоссарий;
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет