Вегетативное воспроизведение
 | Эта статья требует дополнительных цитат для проверки . ( март 2008 г. ) |
Вегетативное воспроизведение (также известное как вегетативное распространение , вегетативное умножение или клонирование ) является формой бесполого размножения, происходящего у растений, в которых новое растение растет из фрагмента или резки родительского растения или специализированных репродуктивных структур, которые иногда называют растительные пропагули . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Многие растения естественным образом размножаются таким образом, но это также может быть искусственно индуцировать . Садоводство разработали методы асексуального распространения, которые используют вегетативные пропагулы для воспроизведения растений. Показатели успеха и сложность распространения сильно различаются. Monocotyledons обычно не хватает камбия сосудов , что делает их более сложными для распространения.
Распространение растений
[ редактировать ]Распространение растений - это процесс размножения растений вида или сорта, и оно может быть сексуальным или бесполым. Это может произойти благодаря использованию вегетативных частей растений, таких как листья , стебли и корни для производства новых растений или путем роста от специализированных растительных частей растений. [ 4 ]
В то время как многие растения размножаются путем вегетативного размножения, они редко используют этот метод для воспроизведения. Вегетативное воспроизведение не является эволюционным преимуществом; Это не допускает генетического разнообразия и может привести к накоплению вредных мутаций. [ 5 ] Вегетативное воспроизведение предпочтительнее, когда он позволяет растениям производить больше потомства на единицу ресурса, чем воспроизводство за счет производства семян. [ 6 ] В целом, несовершеннолетние растения легче распространять вегетативно. [ 7 ]
Хотя большинство растений обычно размножаются сексуально, многие могут воспроизводить вегетативно или могут быть вызваны для этого с помощью гормональных процедур. Это связано с тем, что меристематические клетки, способные к клеточной дифференцировке, присутствуют во многих тканях растений.
Вегетативное распространение обычно считается методом клонирования . [ 8 ] Тем не менее, корневые черенки без шиповника ежевики ( Rubus fruticosus ) будут возвращаться к колючивому типу, потому что случайный съемка развивается из клетки, которая является генетически колючей. Blackberry без шипа - это химера, с эпидермальными слоями генетически без шипы, но ткани под ней генетически. [ 9 ]
Прививка часто не является полным методом клонирования, потому что саженцы используются в качестве корневища. В этом случае только верхняя часть растения является клональной. В некоторых культурах, в частности яблоки, корневицы растительно распространяются, поэтому весь трансплантат может быть клональным, если Scion и подвод являются клонами. Apomixis (включая апосспори и диплоскорию) - это тип воспроизведения, который не связан с оплодотворением. В цветущих растениях производятся неплозные семена или растения растут , а не цветы. Ястребов ( Иераций ), одуванчик ( тараксакум ), некоторые цитрусовые ( цитрусовые ) и многие травы, такие как блюграсс из Кентукки ( Poa pratensis ), используют эту форму асексуального воспроизведения. Иногда сформируются луковицы вместо цветов чеснока.
Механизмы
[ редактировать ]Меристемная ткань делает возможным процесс бесполого воспроизведения. Обычно он обнаруживается в стеблях, листьях и кончиках стеблей и корней и состоит из недифференцированных клеток , которые постоянно делятся, обеспечивая рост растений и приводятся к системам растений. Способность ткани меристемы непрерывно разделять позволяет возникать вегетативное распространение. [ 10 ]
Другой важной способностью, которая позволяет расти в вегетативном распространении, является способность развивать случайные корни , возникающие из других вегетативных частей растений, таких как стебель или листья. Эти корни позволяют развивать новые растения из частей тела из других растений. [ 11 ]
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]Преимущества
[ редактировать ]Существует несколько преимуществ вегетативного размножения, в основном то, что производимые потомство являются клонами их родительских растений. Если растение имеет благоприятные черты, оно может продолжать передавать свою выгодную генетическую информацию своему потомству. Для коммерческих производителей может быть экономически выгодно клонировать определенное растение, чтобы обеспечить согласованность на протяжении всей своей культуры. [ 12 ] Вегетативное распространение также позволяет растениям избегать дорогостоящего и сложного процесса производства органов сексуального размножения, таких как цветы и последующие семена и фрукты . [ 13 ] ACE Разработка сорта чрезвычайно сложно, поэтому, как только фермеры разрабатывают желаемые черты, например, в лилии, они используют прививки и подавление для обеспечения последовательности нового сорта и его успешного производства на коммерческом уровне. Однако, как видно во многих разнообразных растениях, это не всегда применяется, потому что многие растения на самом деле являются химерами , а черенки могут отражать атрибуты только одной или некоторых из родительских клеточных линий. Вегетативное распространение также позволяет растениям обходить незрелую фазу рассады и достигать зрелой фазы. быстрее [ 14 ] В природе это увеличивает шансы на завод успешно достигнуть зрелости, и, в коммерческом смысле, это экономит фермеры много времени и денег, поскольку позволяет более быстрому перевороту урожая. [ 15 ]
Вегетативное воспроизводство предлагает исследовательские преимущества в нескольких областях биологии и имеет практическое использование, когда дело доходит до облесения . Наиболее распространенное использование из вегетативного распространения генетиками лесов и заводчиков деревьев было перемещение генов из выбранных деревьев в какое-то удобное место, обычно обозначающее генный банк , клон-банк , удержание клонов или сад семян, где их гены могут рекомбинироваться. в родословном потомстве. [ 15 ]
Некоторые анализы показывают, что вегетативное воспроизводство - это характеристика, которая делает виды растений более вероятными, которые становятся инвазивными. Поскольку вегетативное размножение часто быстрее, чем сексуальное размножение, оно «быстро увеличивает популяции и может способствовать восстановлению после нарушения» (например, пожары и наводнения). [ 16 ]
Недостатки
[ редактировать ]Основным недостатком вегетативного распространения является то, что оно предотвращает генетическое разнообразие видов , которое может привести к снижению урожайности . [ 17 ] [ 18 ] Растения генетически идентичны и, следовательно, являются патогенными вирусами растений , бактериями и грибами , которые могут уничтожить целые культуры. [ 19 ]
Типы
[ редактировать ]Натуральные средства
[ редактировать ]Естественное растительное распространение в основном является процессом, обнаруженным в травянистых и древесных многолетних растениях, и обычно включает структурные модификации стебля , хотя любая горизонтальная, подземная часть растения (будь то стебель, лист или корень ) может способствовать вегетативному репродукции растения Полем Большинство видов растений, которые выживают и значительно расширяются путем вегетативного размножения, будут многолетними почти по определению, поскольку специализированные органы вегетативного размножения, такие как семена однолетних, служат для выживания в сезонно суровых условиях. Растение, которое сохраняется в месте посредством вегетативного воспроизведения людей в течение длительного периода времени, представляет собой клональную колонию .
В некотором смысле, этот процесс не воспроизводство, а выживание и расширение биомассы человека. Когда индивидуальный организм увеличивается в размере за счет умножения клеток и остается нетронутым, процесс называется «вегетативный рост». Однако при вегетативном размножении новые растения, которые получают, являются новыми людьми почти во всех отношениях, за исключением генетического. Значительный интерес представляет, как этот процесс, по -видимому, сбрасывает стареющие часы . [ 20 ]
Как упоминалось ранее, растения вегетативно распространяют как искусственно, так и естественно. Наиболее распространенные методы естественного вегетативного размножения включают развитие нового растения из специализированных структур зрелого растения. В дополнение к случайным корням , корни, которые возникают из растительных структур, отличных от корня, таких как стебли или листья, модифицированные стебли , листья и корни, играют важную роль в способности растений естественным образом распространять. Наиболее распространенными модифицированными стеблями, листьями и корнями, которые позволяют расти в вегетативное распространение: [ 21 ]
Бегуны
[ редактировать ]
Также известные как Stolons , бегуны являются модифицированными стеблями, которые, в отличие от корневищ, растут из существующих стеблей чуть ниже поверхности почвы. Когда они распространяются, почки на модифицированных стеблях производят корни и стебли. Эти почки более разделены, чем те, которые встречаются на корневище. [ 22 ]
Примерами растений, которые используют бегуны, являются клубника и смородины .
Лампочки
[ редактировать ]Лампы являются накаченными частями стебля, в которых лежат центральные побеги новых растений. Они, как правило, под землей и окружены пухлыми и слоистыми листьями, которые обеспечивают питательные вещества для нового растения. [ 23 ]
Примерами растений, которые используют луковицы, являются луковые лука , лилии и тюльпаны .
Клубни
[ редактировать ]Кручки развиваются либо с стебля, либо с корня. Круженные клубы ствола растут из корневищ или бегунов, которые набухают от хранения питательных веществ, в то время как корневые клубни распространяются из корней, которые модифицируются для хранения питательных веществ, становятся слишком большими и производят новое растение. [ 22 ]
Примерами стволовых клуммов является картофель и ямс , а примеры корневых клубней являются сладкий картофель и геи .
Кормс
[ редактировать ]Кворты представляют собой твердые подземные стебли, которые хранят питательные вещества в их мясистой и твердой стебле ткани и окружены бумажными листьями. Корм отличаются от лампочек тем, что их центры состоит из твердой ткани, в то время как лампы состоят из слоистых листьев. [ 24 ]
Примерами растений, которые используют Corms, являются гладиолус и таро .
Присоски
[ редактировать ]Также известные как корневые ростки , присоски представляют собой стебли растения, которые возникают из бутонов на основе стеблей или корней родительского растения. [ 25 ]
Примерами растений, которые используют присоски, являются яблоко , вяза и банановые деревья .
Заводы
[ редактировать ]Заводы - это миниатюрные структуры, которые возникают из меристемы в краях листьев, которые в конечном итоге развиваются корни и падают из листьев, которые они выросли. [ 26 ]
Примером растения, которое использует Plantlets, является Bryophyllum daigremontianum (Syn. Kalanchoe Daigremontianum ), который также известен как Мать тысяч для его многочисленных заводов.
Кейкис
[ редактировать ]Кейки - это дополнительные ответвления, которые развиваются на вегетативных стеблях или цветочных стеблях нескольких родов орхидей . [ 14 ]
Примерами растений, которые используют Keikis, являются Phalaenopsis , Epidendrum и дендробий -роды орхидей .
Апомиксис
[ редактировать ]Апомиксис - это процесс бесполого репродукции через семена, в отсутствие мейоза и оплодотворения, генерируя клональное потомство материнского происхождения. [ 27 ]
Искусственные средства
[ редактировать ]Вегетативное распространение определенных сортов , которые имеют желательные характеристики, является очень распространенной практикой. Он используется фермерами и садоводствами для производства лучших сельскохозяйственных культур с желательными качествами. Наиболее распространенными методами искусственного вегетативного распространения являются: [ 21 ]
Резка
[ редактировать ]Резка является частью растения, обычно стебель или лист , отрезана и посажена. В конечном итоге появляются случайные корни от черенков, и в конечном итоге развивается новое растение. Обычно эти черенки обрабатываются гормонами, прежде чем посадить, чтобы вызвать рост. [ 28 ]
Прививка
[ редактировать ]Прививка включает в себя прикрепление скриона или желаемой резки к стеблу другого завода, называемого запасом, которое остается укоренено в земле. В конечном итоге обе тканевые системы становятся привитым или интегрированным, и развивается растение с характеристиками привитого растения, [ 29 ] Например, манго, гуава и т. Д.
Наслоение
[ редактировать ]Слои - это процесс, который включает изгиб растительных ветвей или стеблей, чтобы они касались земли и покрыты почвой. Авентаризные корни развиваются из подземной части растения, которая известна как слой. Этот метод вегетативного размножения также происходит естественным образом. Другой аналогичный метод, слои воздуха , включал соскабливание и пересадку ветвей деревьев, которые развиваются в деревья. Примерами являются жасмин и бугенвильа. [ 30 ]
Сосание
[ редактировать ]Присоски растут и образуют плотный компактный коврик, который прикреплен к родительскому растению. Слишком много присосок могут привести к меньшему размеру урожая, поэтому избыточные присоски обрезаны , а зрелые присоски пересаживаются в новую область, где они превращаются в новые растения. [ 31 ]
Тканевая культура
[ редактировать ]В тканевой культуре растительные клетки взяты из различных частей растения и культивируются и воспитываются в стерилизованной среде. Масса развитой ткани, известная как каллус , затем культивируется в гормональной среде и в конечном итоге развивается в растяжения, которые затем сажают и в конечном итоге развиваются в взрослые растения. [ 12 ] [ 32 ]
Смещение - это нижняя часть одной культуры с осью корневища, базальной для него и ее корней. Посадка их является наиболее удобным способом распространения бамбука.
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Вегетативное воспроизведение | Садоводство» . Энциклопедия Британская . Получено 22 сентября 2017 года .
- ^ Кершоу, Ка; Millbank, JW (апрель 1970 г.). «Isdia как вегетативные пропагулы в Peltigera aphthosa var. Variolosa (Массальный.) Том » Лихенолог 4 (3): 214–2 Doi : 10.1017/s0242829700000257 . ISSN 1096-1 S2CID 86138677 Получено 4 января
- ^ RRB, Leakey (31 декабря 2004 г.). «Физиология вегетативного размножения» . Энциклопедия лесных наук . doi : 10.1016/b0-12-145160-7/00108-3 . Получено 4 января 2022 года .
- ^ Свингл, Чарльз Ф. (1940-07-01). «Регенерация и вегетативное распространение». Ботанический обзор . 6 (7): 301–355. Bibcode : 1940botrv ... 6..301S . doi : 10.1007/bf02919037 . ISSN 0006-8101 . S2CID 29297545 .
- ^ Scarcelli, N.; Tostain, S.; Vigouroux, Y.; Агбангла, C.; Daïnou, o.; Pham, J.-L. (Август 2006 г.). «Использование фермерами дикого относительного и сексуального размножения в вегетативно распространенной культуре. Случай яма в Бенине». Молекулярная экология . 15 (9): 2421–2431. Bibcode : 2006molec..15.2421S . doi : 10.1111/j.1365-294x.2006.02958.x . ISSN 0962-1083 . PMID 16842416 . S2CID 19699365 .
- ^ Биргет, Филипп Л.Г.; Рептон, Шарлотта; О'Доннелл, Эйдан Дж.; Шнайдер, Петра; Рис, Сара Э. (2017-08-16). «Фенотипическая пластичность в репродуктивных усилиях: паразиты малярии реагируют на доступность ресурсов» . Прокурор R. Soc. Беременный 284 (1860): 20171229. DOI : 10.1098/rspb.2017.1229 . ISSN 0962-8452 . PMC 5563815 . PMID 28768894 .
- ^ Bonga, JM (1982). «Вегетативное распространение в отношении несоответствия, зрелости и омоложения». Тканевая культура в лесном хозяйстве . Лесные науки. Тол. 5. Springer, Dordrecht. С. 387–412. doi : 10.1007/978-94-017-3538-4_13 . ISBN 9789048182725 .
- ^ Макки, Дойл; Элиас, Марианна; Пуджол, Бенуа; Duputié, Anne (2010-04-01). «Эволюционная экология клонально распространенных одомашненных растений» . Новый фитолог . 186 (2): 318–332. doi : 10.1111/j.1469-8137.2010.03210.x . ISSN 1469-8137 . PMID 20202131 . S2CID 11637652 .
- ^ Бейл, Caula A.; Триджано, Роберт Н. (2008). Концепции распространения растений и лабораторные упражнения . CRC Press. п. 170. ISBN 9781420065091 .
- ^ Пристли, Джозеф Хьюберт ; Свингл, Чарльз Ф. (1929). Вегетативное распространение с точки зрения анатомии растений . Министерство сельского хозяйства США.
- ^ «Корень | определение, типы, морфология и функции» . Энциклопедия Британская . Получено 2018-04-19 .
- ^ Jump up to: а беременный Хасси, Г. (1978). «Применение культуры тканей к вегетативному распространению растений». Научный прогресс (1933-) . 65 (258): 185–208. JSTOR 43420451 .
- ^ Снег, Эллисон А.; Whigham, Dennis F. (1989-10-01). «Затраты на производство цветов и фруктов в Tipularia Discolor (Orchidaceae)». Экология . 70 (5): 1286–1293. Bibcode : 1989ecol ... 70.1286s . doi : 10.2307/1938188 . ISSN 1939-9170 . JSTOR 1938188 .
- ^ Jump up to: а беременный Zotz, Gerhard (1999). «Вегетативное распространение в эпифитной орхидеи и экологической значимости» (PDF) . Экотропика . 5
- ^ Jump up to: а беременный Либби В. (сентябрь 1973). «Использование вегетативных пропагул в лесной генетике и улучшении деревьев» (PDF) . Школа лесного хозяйства и сохранения и отделение генетики . 4 : 440–447.
- ^ Рейхард, Сара Хейден. «Какие черты отличают инвазивные растения от неинвазивных растений?» (PDF) . Калифорнийский экзотический вредительный совет 1996 года .
- ^ Crutsinger, GM; Рейнольдс, WN; Классен, в; Сандерс, Нью -Джерси (2008). «Распорошное влияние генотипического разнообразия растений на листва и мусор членистоногие сообщества - семантический ученый». Oecologia . 158 (1): 65–75. doi : 10.1007/s00442-008-1130-y . PMID 18766383 . S2CID 35985089 .
- ^ Франкхэм, Р. (2005-07-27). «Биология сохранения: восстановление экосистемы, усиливаемое генотипическим разнообразием». Наследственность . 95 (3): 183. doi : 10.1038/sj.hdy.6800706 . PMID 16049423 . S2CID 8274476 .
- ^ Реуш, Торстен; Boström, Christoffer (2011-07-01). «Широко распространенный генетический мозаицизм в морской покрытосеменной зоны Зостер Марина коррелирует с клональным воспроизводством» . Эволюционная экология . 25 (4): 899–913. Bibcode : 2011 Eveco..25..899r . doi : 10.1007/s10682-010-9436-8 . S2CID 23424978 .
- ^ (Генерал Дж. Грант (1864). «Вегетативное воспроизведение в Нью -Йорке: комплексное исследование. Издательство Университета Стони Брук: Нью -Йорк, Нью -Йорк.
- ^ Jump up to: а беременный Форбс, Джеймс С.; Forbes, Jim C.; Уотсон, Дреннан (1992-08-20). Растения в сельском хозяйстве . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521427913 .
- ^ Jump up to: а беременный Хикки, Майкл; Кинг, Клайв (2000-11-16). Кембридж иллюстрировал глоссарий ботанических терминов . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521794015 .
- ^ Кавасаки, Мария Люсия (1991-07-01). «Форма растения. Иллюстрированное руководство по морфологии цветущего растения. Адриан Д. Белл» . Бриттония . 43 (3): 145. doi : 10.2307/2807042 . ISSN 0007-196X . JSTOR 2807042 .
- ^ Pate, JS; Диксон, Кингсли Уэйн (1982). КУБЛОВНЫЕ, КОНДУРИЧЕСКОЕ И ОБЛАСНЫЕ растения: биология адаптивной стратегии в Западной Австралии . Недлендс, Вашингтон: Университет Западной Австралии Пресс. ISBN 978-0855642013 .
- ^ Оливер, Чедвик Дорог (1980-01-01). «Развитие леса в Северной Америке после серьезных нарушений». Лесная экология и управление . 3 : 153–168. doi : 10.1016/0378-1127 (80) 90013-4 . ISSN 0378-1127 .
- ^ Roest, S.; Bokelmann, GS (1975-12-01). «Вегетативное распространение хризантемы морифолиумной оперативной памяти. В стекле». Знание садоводы . 3 (4): 317-330. Doi : 10.1016 / 0304-4238 (75) 90046-1 . ISSN 0304-4238 .
- ^ Спиллейн, Чарльз; Кертис, Марк Д; Гроссниклаус, Уэли (июнь 2004 г.). «Развитие технологий Apomixis - роды Virgin в фермерских областях?». Nature Biotechnology . 22 (6): 687–691. doi : 10.1038/nbt976 . ISSN 1546-1696 . PMID 15175691 . S2CID 656911 .
- ^ Ofori, да; Ньютон, AC; Лики, RRB; Грейс, Дж. (1996-08-01). «Вегетативное распространение Milicia Excelsa листовыми черенками стебля: эффекты концентрации ауксина, площадь листьев и укоренная среда». Лесная экология и управление . 84 (1–3): 39–48. doi : 10.1016/0378-1127 (96) 03737-1 . ISSN 0378-1127 .
- ^ «Кумар, Г. (2011).« Распространение растений с помощью прививки и почтения »(PDF). Pacific Northwest Extension. Pp. 3–5» (PDF) .
- ^ «Индиана двора и сада - потребительское садоводство Purdue - Университет Пердью» . Индиана двора и сада - потребительское садоводство Purdue . Получено 2018-04-20 .
- ^ Maini, JS; Horton, KW (1966-09-01). «Вегетативное распространение Populus spp.: I. Влияние температуры на формирование и начальный рост присоски осины». Канадский журнал ботаники . 44 (9): 1183–1189. doi : 10.1139/b66-130 . ISSN 0008-4026 .
- ^ Рейли, Кэтрин (4 апреля 1977 года). «Вегетативное распространение сосны радиаты с помощью тканевой культуры: образование завода из эмбриональной ткани» (PDF) . Лесной научно -исследовательский институт, Новая Зеландия Лесная служба, Роторуа . 7 : 199–206.
