Корінь.

Практична робота №1.

Морфологія вегетативних та генеративних органів квіткових рослин.

Вегетативні органи — органи рослин, призначені для підтримання індивідуального життя рослин – корінь, пагін, листок.

Корінь.

Підземний, вегетативний орган рослини з необмеженим ростом, який забезпечує закріплення рослин у субстраті, поглинання і транспорт води та розчинених у ній мінеральних речовин та продуктів життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів і коренів інших рослин, первинний синтез органічних речовин, виділення в ґрунт продуктів обміну речовин і вегетативне розмноження.

Типи коренів.

Зародок кореня закладається одночасно з брунькою в зародку насінини і називається зародковим коренем. Під час проростання насінини цей корінь перетворюється на головний, або первинний, корінь, здатний до галуження. Паралельно з ростом на ньому з'являються бічні та додаткові корені.

Сукупність всіх коренів (головного, бічних різних порядків та додаткових) утворює кореневу систему. За формою розрізняють такі типи кореневих систем: стрижневу, мичкувату і змішану.

Стрижнева має добре виражений головний корінь, який займає в ґрунті вертикальне положення; від нього відходять бічні корені, що розміщуються в ґрунті радіально. Вона трапляється у більшої частини дводольних рослин.

У мичкуватої немає добре вираженого головного кореня, системи всі корені майже однакові за розмірами, за походженням це додаткові корені, які пучком ростуть від основи стебла. Мичкувата коренева система формується під час кущіння. При цьому на підземній частині стебла утворюється вузол кущіння, з якого розвиваються додаткові корені, що й веде до утворення мичкуватої кореневої системи. Така система характерна для більшості однодольних рослин.

Відмінності між цими двома основними кореневими системами виявляються вже під час проростання насіння. У дводольних рослин із зародка насінини проростає один корінець, який потім стає головним коренем. У однодольних рослин найчастіше проростає кілька корінців. Потім їхній ріст припиняється і на підземній частині стебла формується мичка додаткових коренів.

Змішана коренева система - одночасно функціонують головний, бічні і додаткові корені (трав'янисті дводольні рослини).

Кореневі системи

А – стрижнева коренева система, яка утворена головним коренем і його метамерами, тобто бічними коренями різних порядків (б, в).

Б – мичкувата коренева система, вона утворена, головним чином, додатковими коренями (г, ж). Символом а позначений головний корінь, який виникає із зародкового корінця, коренева шийка позначена символом д.

Місце переходу кореня в пагін називається кореневою шийкою (д).

Корені, які виникають на пагоні або листках називаються додатковими (г, ж).

Видозміни коренів.

Видозміни пов’язані з посиленням якоїсь функції кореня, що призводить до відмінності від типових коренів.

Коренеплоди кормового буряка (А), цукрового буряка (Б), столового буряка (В);

Г — коренева бульба любки дволистої; Ґ — опорні корені фікуса або баньяна;

Д — ходульні корені в основі пагона кукурудзи; Е — корені-причіпки у плюща;

Є — повітряні корені в орхідеї; Ж — корені-присоски у рослини-паразита — петрів-хрест;

1 — головний корінь; 2 — підсім’ядольне коліно; 3 — додаткові корені; 4 — пазушна брунька;

5 — лускоподібний листок в основі підземного пагона; 6 — межа між стеблом і коренем

Коренеплід — складний видозмінений орган; в його утворенні беруть участь основа головного кореня і основа стебла головного пагона. Частка кореня і стебла у коренеплодів різних рослин неоднакова: в моркви значно переважає корінь, у столової моркви — стебло (мал. 16). Коренеплід виконує запасаючу функцію.

Кореневі бульби — потовщені додаткові корені (весь корінь — у пшінки жовтецевої або його частина — у любки дволистої). Вони виконують запасаючу функцію і деколи — функцію розмноження. В останньому випадку коренева бульба, що відходить від стебла, зв’язана із пазушною брунькою, з якою і відокремлюється від материнської рослини.

Корені опорні — додаткові корені, що утворюються на гілках дерева. Вони ростуть вниз, а досягнувши ґрунту, заглиблюються в нього (фікус бенгальський). Корені опорні — ходульні, відходять від нижньої частини стебла і служать додатковою опорою (панданус, кукурудза). Корені опорні — дошковидні, утворюються в нижній частині стовбура і служать додатковою опорою для дерева (фікус каучуконосний). Корені опорні — причіпки (наприклад, у плюща), які забезпечують утримання пагона на вертикальній поверхні: стіні, стовбурі іншої рослини.

Повітряні корені епіфітів (рослин, що поселяються на інших рослинах і використовують їх як опору) всмоктують вологу і розчинені в ній речовини з повітря (представники родини орхідей, ананасових).

Корені-присоски, що поглинають поживні речовини з тканин іншої рослини. Такі корені властиві рослинам-паразитам, що живуть за рахунок інших рослин, на яких паразитують (вовчок). Такі корені є й у напівпаразитів (дзвінець, перестріч). Напівпаразити мають зелені пагони і здатні до фотосинтезу, однак при цьому паразитують на коренях іншої рослини.

Пагін.

Це осьовий орган рослин, що складається зі стебла, листків та бруньок і здатний до верхівкового росту. Пагін - орган пристосування до життя в наземному середовищі, який виконує функції живлення — фотосинтезу і утворення генеративних органів.

Стебло.

Стебло — видовжений пагін вищих рослин, що слугує їм механічною опорою, виконує базисну та генеративну роль для листків, бруньок, квіток.

Стебло з'єднує корінь і листя, по ньому пересуваються вода, розчини мінеральних солей і органічних речовин. У стеблі часто відкладаються запаси поживних речовин. Розгалуження його дає крону. На стеблі утворюються листки і органи статевого розмноження — квітки. Стебло часто є органом вегетативного розмноження рослин. Видозміни стебла є органами захисту, асиміляції та ін.

Ріст рослин супроводжується їх галуженням. Найпоширеніші чотири типи галуження: дихотомічне, моноподіальне, симподіальне і несправжньодихотомічне.

Дихотомічне галуження(1) виявляється в тому, що точка росту ділиться на дві і ріст відбувається в двох напрямах, тобто утворюються дві рівнозначні гілки. Через якийсь час точки росту цих гілок знову діляться і т. д. Дихотомічне галуження властиве водоростям, мохам, плаунам. Буває двох видів — рівномірне та нерівномірне. При рівномірному обидві гілки є рівнозначними, при нерівномірному одна з гілок займає верхівкове положення, а інша бічне.

Моноподіальне(2) — це таке галуження, при якому верхівковим може бути лише один пагін. Воно характерне для ялини, сосни, модрини. При втраті або загибелі верхівкового пагона ріст вгору фактично припиняється.

Симподіальне(3) — це галуження при якому роль головного пагона може взяти бічний при умові загибелі або втраті верхівкового. Виникає з дихотомічного або моноподіального. Прикладом першого може бути селагінела, в якої одна з гілок розвивається швидше, зсуває вбік другу гілку і набуває положення головної осі(нерівномірна дихотомія). Через якийсь час повторюється те саме. В результаті такого росту головна вісь складається з окремих частин. Симподіальне галуження, що виникає з моноподіального, характерне для дерев — берези, верби, в'яза, липи та ін. У цьому випадку з верхівкової бруньки головна вісь розвивається протягом короткого часу. Потім головна брунька відстає в рості або зовсім відмирає, і ріст головної осі продовжує бічна брунька. Через певний час і ця брунька відмирає, поступаючись місцем іншій бічній бруньці. В результаті такого росту головна вісь складається з кількох частин.

Несправжньо-дихотомічне галуження є похідним від моноподіального та притаманне деревним рослинам з супротивним листкорозміщенням. Верхівкову бруньку, що припинила свій ріст через всихання чи перетворення у квітку, суцвіття чи колючку, замінюють дві найближчі бічні бруньки, розміщені супротивно. Такий тип галуження характерний для видів клена, бархата, гіркокаштана, калини, бузку, садового жасмину та ін.

Класифікація стебел.

За розташуванням щодо рівня ґрунту:

· надземні

· підземні

За ступенем здерев'яніння:

· трав'янисті

· напівздерев'янілі

· дерев'янисті

За способом росту:

· прямі, або прямостоячі - стебла піднімаються вертикально (левкой літній);

· висхідні, або ті, що піднімаються - стебла, в яких нижня частина стелиться по землі, а верхня дугоподібно піднімається над ґрунтом (шиверекія подільська);

· лежачі, або ті, що стеляться - слабкі, не пристосовані рости вертикально без спеціально обладнаних опор і підв'язок (цемболярія настінна);

· повзучі - відрізняються від тих, що стеляться тим, що утворюють на вузлах додаткові корені і за їх допомогою закріплюються в ґрунті та просуваються вперед (жовтець повзучий);

· виткі - обвивають опори вправо, за ходом годинникової стрілки (аристолохія великолистяна), або вліво (клематис);

· чіпкі - утворюють зачіпки, або вусики, різного походження, за допомогою яких кріпляться за рослини, що ростуть поряд, стіни будинків або стаціонарно встановлені опори (горошок духмяний).

Рослини, у яких відсутні стебла, а листя зібране в прикореневу розетку, утворюють квіткові стрілки з квіткою або з суцвіттям (функія, дзвіночок середній).

.

Способи росту стебла: а - прямостоячий; б - висхідний; в - лежачий; г—повзучий; д, ж — той, що в’ється вправо; є - той, що в'ється вліво; з - утворює квіткову стрілку з суцвіттям.

1 – прямостояче; 2 – висхідне; 3 – чіпке; 4 – витке; 5 - повзуче

Способи росту стебел:

1 - прямостоячий (левкой однорічний); 2 - висхідний (шиверекія подільська); З - лежачий (цимбалярія витка); 4 - повзучий (жовтець садовий);

5 - стебло, що в'ється вправо (кірказон великоквітковий);

6 - стебло, що в'ється вліво (ломиніс); 7 - стебло, що прикріплюється

до опори за допомогою вусиків (запашний горошок).

За формою поперечного перерізу:

· округлі

· сплюснуті

· три-, чотири-, багатогранні (гранчасті)

· ребристі

· борознисті (жолобчасті)

· крилаті - стебла, у яких по гострих гранях тягнуться плоскі трав'янисті вирости (горошок лісовий) або злиті зі стеблом основи листків (живокіст лікарський), також можуть бути вирости кори (бруслина крилата).

Горошок лісовий Живокіст лікарський Бруслина крилата

1 - циліндрична; 2-3 – тригранна; 4 – чотиригранна; 5 – жолобчаста; 6 – сплюснуто-крилата

Виділяють різні групи пагонів залежно від їх віку, розміщення, будови, швидкості росту та інших ознак.

Однорічними називають пагони, що розвинулись із бруньки відновлення за один вегетаційний період.

Ростовими називають розвинуті бічні пагони, що формуються на вершинах гілок (бічних утворень головної осі) та забезпечують збільшення об’єму крони.

Паросткові (водяні, жирові, вовчки) сильнорослі пагони з довгими міжвузлями з’являються на стовбурах і товстих гілках із сплячих бруньок та коренях із адвентивних бруньок (у видів тополі, малини, сливи, вишні, робінії звичайної). Причиною їх утворення є відмирання скелетних та бічних гілок, спричинене природним старінням чи пошкодженням (у видів дуба, липи, клена та ін.), а у плодових видів – обрізуванням чи обмерзанням. Цим швидкорослим пагонам властиві, порівняно з іншими, крупніші та іншої форми листки.

Видозміни пагонів.

Розрізняють підземні і надземні видозміни пагонів. До підземних видозмін належать: бульба, кореневище, цибулина; до наземних — вусик, колючка, столони.

Кореневище — це підземний видозмінений пагін, що доводиться наявністю верхівкового росту, почленованістю на вузли і міжвузля. За допомогою кореневищ рослини розмножуються. Здатність утворювати нові рослини з кореневищ призводить до масового розвитку бур'янів.

Бульба — це потовщені, здуті, м'ясисті частини стебла, в яких на» громаджені поживні речовини в запас. Вони мають укорочені міжвузля, редуковані листки, спіральне розміщення вічок, деформовані провідні тканини, безхлорофільні клітини. Бульби служать для розмноження рослин (картопля).

Цибулина — це змінений пагін, в якого дуже укорочене стебло, котре зветься донцем. Цибулина має м'ясисті видозмінені листки (цибулеві лусочки) і сухі криючі. В пазухах соковитих листків є бруньки, з яких виникають нові пагони. Донце дає початок додатковим кореням. Цибулина е органом запасання поживних речовин і органом розмноження.

Підземні видозміни пагона: 1 - стеблові бульби; 2, 3 - кореневище; 4 - цибулина; 5 – бульбоцибулина

Надземні видозміни пагона: 1 - стеблові бульби у кольрабі; 2 - вуса суниць; 3 - вусики винограду; 4 - колючки гледичії; 5 - колючки глоду

Форми кореневищ:

1 - коротке й товсте (купина); 2, 3- довге й тонке (рудбекія й годеція); 4 — подібне до стрижневого кореня.

Купина Рудбекія Годеція

Видозміни надземних пагонів.

До видозмін надземних пагонів відносять колючки, вусики, кладодії, філокладії. У деяких випадках у рослини видозмінюється не весь пагін, а тільки його листя, а метаморфози зовні схожі на такі пагону в цілому (вусики, колючки).

Вуса — це дуже тонкі, з видовженими міжвузлями, повзучі стебла, які вкорінюються у вузлах і дають початок новим рослинам.

Вусики — довгі тонкі пагони з редукованими листками. Вони є у винограду, огірка та інших рослин. Вусики розвиваються у рослин, які не здатні самостійно перебувати у вертикальному положенні. Завдяки наявності стеблових вусиків, рослина отримує додаткову опору. Вусики забезпечують прикріплення рослини з повзучими або виткими стеблами до різних предметів.

Колючки — вкорочені, гострі, тверді, здерев’янілі вирости пагона без листків, що захищають рослину від надмірного випаровування та поїдання тваринами. У гледичії товсті гіллясті колючки з’являються на стовбурах із сплячих нирок. Колючки глоду також формуються з пазушних бруньок листя і знаходяться там, де у інших рослин розташовані бічні пагони.

Надземні бульби — місцеве потовщення головного стебла. На якому розміщені листки. Наприклад, у капусти кольрабі. А в тропічних орхідей потовщені бічні пагони.

Кладодії являють собою бічній пагін, що піддався видозміні, який здатний до тривалого росту і має зелені сплощені довгі стебла, які беруть на себе функції листя. Кладодії виконують функцію фотосинтезу, так як під епідермою розташовані відмінно розвинені хлорофілоносні клітини. До групи рослин, що мають кладодії, відносять кактус-декабрист, опунцію, мюленбекію плоскоквіткову, карміхелію південну.

Видозміни (метаморфози) пагонів: 1 - колючка (слива колюча); 2 - вусики (виноград); 3 - кладодії (зигокактус).

Брунька.

Зародковий пагін з дуже вкороченими міжвузлями, що перебуває в стані відносного спокою. Вона складається із короткої зачаткової осі (стебла) з конусом наростання на верхівці, листкових зачатків або зачаткових репродуктивних органів (квіток, суцвіть). Брунька дає початок дорослому пагону.

Бруньки класифікують за будовою:

· Закриті, що вкриті захисними лусками.

· Відкриті (голі), в яких покривні луски відсутні.

За розміщенням на стеблі:

· Верхівкові, що розміщені на верхівці стебла, забезпечують ріст пагона або його частин в довжину.

· Бічні, які розміщені збоку стебла в пазухах листків, забезпечують галуження та утворення системи пагонів. Бічні бруньки бувають пазушні, які розміщені в пазухах листків; додаткові, які виникають із внутрішніх тканин поза пазухою листка.

За призначенням та внутрішньою будовою:

· Вегетативні, з яких утворюються пагони, в ній знаходиться сильно вкорочена вісь — зародок стебла з конусом проростання на верхівці та тісно розташовані зародки листків.

· Генеративні, з яких утворюються квітки або суцвіття. Вегетативно-генеративні або змішані, в яких закладається пагін та зачаткові квітки.

· Зимуючі, які знаходяться в стані спокою весь несприятливий для росту рослини період року.

Сплячі бруньки — бруньки, що певний час перебувають у стані спокою, а потім дають нові річні нагони. За рахунок роботи цих бруньок наростання стебла поновлюється після перерви. Сплячі бруньки перебувають довгий час (роки, іноді все життя рослини) у стані спокою. Стимулом для їхнього проростання є значне пошкодження або втрата частини рослини. Вони характерні для дерев'янистих форм. Виводкові бруньки — бруньки, що закладаються в пазухах листків або суцвіттях деяких рослин і, відпадаючи, дають початок новій рослині.