Taimede kasvu üldised mustrid ja nende tüübid (apikaalne, basaal, interkalaarne, radiaalne). Üldised ideed taimede kasvu ja arengu kohta Taimede kasvu ja arengu üldised mustrid

“ –  – TAIME KASVU JA ARENGU ÜLDREEGLARAARSUSED Taimede kasvu ja arengu mõistete definitsioon. Kasvuprotsesside omavaheline seos...”

VALGEVENE RIIKÜLIKOOL

BIOLOOGIA OSAKOND

Taimefüsioloogia ja biokeemia osakond

T. I. Ditšenko

FÜSIOLOOGIA

KASV JA ARENG

TAIMED

laboritundide jaoks,

ülesanded jaoks iseseisev töö

ja õpilaste teadmiste kontroll

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57я73 D49 Bioloogiateaduskonna akadeemilise nõukogu soovitus 16. juuni 2009, protokoll nr 10 Retsensent: Keskbotaanikaaia biokeemia ja taimebiotehnoloogia osakonna juhtivteadur Valgevene Teaduste Akadeemia, bioloogiateaduste kandidaat E. V. Spiridovitš, bioloogiateaduste kandidaat, Valgevene Riikliku Teaduste Akadeemia Keskbotaanikaaia biokeemia ja taimebiotehnoloogia osakonna juhtivteadur;

Valgevene Riiklik Ülikool.

Ditšenko, T.I.

D49 Taimede kasvu ja arengu füsioloogia: meetod. soovitused laboritundidele, ülesanded iseseisvaks tööks ja õpilaste teadmiste kontrolliks / T. I. Ditšenko. – Minsk: BSU, 2009. – 35 lk.

Käsiraamat sisaldab mitmeid laboratoorseid töid, mis uurivad üksikute fütohormoonide klasside füsioloogilisi toimeid, aga ka ülesandeid iseseisvaks tööks ja õpilaste teadmiste jälgimiseks. Käsiraamatu eesmärk on kinnistada üliõpilaste loengukursusel omandatud teadmisi ja intensiivistada üliõpilaste iseseisvat tööd.



Käsiraamat on mõeldud bioloogiateaduskonna eriala 1-31 01 01 – “Bioloogia” eriala 1-31 01 01-02 03 – “Taimefüsioloogia” üliõpilastele.

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57ya73 © Ditchenko T.I. 2009 © BSU, 2009 © BSU, 200

AUTORI PÄRAST

Esitletud metoodilised soovitused laboritundidele, samuti õpilaste iseseisva töö jälgimise ülesanded on osa erikursuse „Taimede kasvu ja arengu füsioloogia“ õppe-metoodilisest kompleksist. Laboratoorsed harjutused ja iseseisva töö ülesanded määratakse selle kursuse programmiga ja hõlmavad selle põhiosi.

Selle juhendi eesmärk on kujundada õpilastes ettekujutusi teatud fütohormoonide klasside (auksiinid, tsütokiniinid, giberelliinid, brassinosteroidid) ja sünteetiliste kasvuregulaatorite (aeglustid) füsioloogiliste mõjude avaldumise kohta. Kasutusjuhend sisaldab testülesanded, mis hõlmab kõiki erikursuse lõike, mida õpilased saavad kasutada omandatud teadmiste enesekontrollimiseks.

–  –  –

ÜLDISED KASVUMUSTRID

JA TAIMEDE ARENG

Taimede kasvu ja arengu mõistete defineerimine. Kasvu- ja arenguprotsesside seos. Ühised omadused elusorganismide kasv. Taimede kasvu ja arengu tunnused. Kasvu seadused. Kasvuparameetrid. Kasvu analüüsi meetodid. Taimede kasvukõverad. Taimede ontogeneesi periodiseerimine.

STRUKTUURI- JA FUNKTSIOONIAALSED ALUSED

TAIMEKASV

Kasvu morfo-anatoomilised aspektid. Kasvutsoonid, nende lokaliseerimine, funktsioneerimise iseärasused. Meristeemid. Meristeemide klassifikatsioon lokaliseerimise, päritolu, funktsionaalse aktiivsuse järgi.

Üldised omadused: erinevate kasvutsoonide meristemaatiliste kudede struktuur ja füsioloogiline aktiivsus. Taimede kasvutüübid: apikaalne, basaal, interkalaarne, radiaalne, tangentsiaalne.

Kasvu omadused erinevaid organeid taimed (juur, vars, leht).

Rakulised alused kasvu. Rakkude kasvufaasid: embrüonaalne, pikenemine, diferentseerumine. Rakutsükkel. Rakkude ehituse ja metabolismi tunnused embrüonaalses kasvufaasis. Rakkude kasvu etapid pikenemise teel, auksiini toimemehhanism sellele protsessile. Rakkude diferentseerumise tüübid. Rakkude diferentseerumise mehhanism. Rakkude vananemine.

Totipotentsuse, dediferentseerumise, terminaalse diferentseerumise nähtused.

TÖÖJUHTIMISSÜSTEEMID

TERVE TAIM

Reguleerimissüsteemide hierarhia. Intratsellulaarsed regulatsioonisüsteemid: ensüümi aktiivsuse reguleerimine, geen, membraaniregulatsioon.

Rakkudevahelised regulatsioonisüsteemid: troofilised, hormonaalsed ja elektrofüsioloogilised. Organismi reguleerimise ja kontrolli tase.

Domineerivad keskused ja füsioloogilised gradiendid. Signaali tajumise ja edastamise süsteemid. Reguleerivad ahelad.

FÜTOHORMOONID TAIME KASVU JA ARENGU REGULEERIVAD TEGURID

Fütohormoonide toime üldised tunnused. Fütohormoonide klassifikatsioon.

Auksiinid. Auksiinide avastamise ajalugu. Sisu ja levik taimedes. Keemiline struktuur. Auksiinide keemilise struktuuri ja füsioloogilise aktiivsuse seos. Biosüntees ja inaktiveerimine. Auksiini oksüdaas ja selle roll auksiini oksüdatsioonis. Auksiinide transport. Auksiinide füsioloogiline toime. Toimemehhanism. Auksiini retseptorid.

Giberelliinid. Giberelliinide avastamine ja levik. Keemiline struktuur. Füsioloogilise aktiivsuse sõltuvus giberelliini molekuli struktuurist. Giberelliinide biosüntees. Retardandid.

Giberelliinide inaktiveerimine. Transport läbi tehase. Giberelliinide toimespekter.

Tsütokiniinid. Avastamise ajalugu. Tsütokiniinide sisaldus taimedes. Keemiline struktuur. Tsütokiniinide vabad ja seotud vormid. Tsütokiniinide biosüntees. Tsütokiniini lagunemine. Füsioloogilised mõjud. Tsütokiniinide rakulised ja molekulaarsed toimemehhanismid.

Tsütokiniini retseptorid.

Abstsitsiinhape. Avastamise ajalugu. Keemiline struktuur. ABA biosüntees ja inaktiveerimine. Sünteesikohad, transport ja füsioloogiline roll. ABA toimemehhanism.

Etüleen. Avastamise ajalugu. Etüleeni biosüntees, transport ja lokaliseerimine taimedes. Etüleeni füsioloogilised funktsioonid. Etüleeni retseptorid.

Brassinosteroidid. Sisu taimedes. Biosüntees, transport.

Brassinosteroidide füsioloogilised toimed.

Salitsüül- ja jasmiinhapped. Taimede struktuur, biosüntees ja füsioloogiline roll. Ülitundlikkusreaktsioon.

Muud taimsed hormonaalsed ained: oligosahhariinid, lühikesed peptiidid, fenoolsed ühendid.

Fütohormoonide koostoime. Metaboolne ja funktsionaalne suhe.

Kasvuregulaatorite kasutamine taimekasvatuses. Põllumajanduskultuuride kasvu ja arengu keemiline reguleerimine auksiini ja selle sünteetiliste analoogide, giberelliinide, tsütokiniinide, etüleeni abil.

TAIMEDE ARENG

Taimeorganismi embrüogenees. Embrüo moodustumine. Seemnete puhkeaeg. Rahu tüübid. Puhkuse katkestamise meetodid.

Taime arengu juveniilne staadium. Seemnete idanemine. Alaealisuse põhjused.

Küpsus- ja paljunemisstaadium. Taimede õitsemise alustamine. Õitsemise induktsiooni tegurid. Õitsemine on mitmeetapiline protsess. Lillestiimuli olemus. Õitsemise esilekutsumine. Hüpoteesid florigeeni kahekomponendilisusest, õitsemise mitmekomponendilisest kontrollist.

Lilleelundite teke ja areng. Seemnete ja puuviljade moodustumine.

Morfogeneesi mehhanismid. Fotomorfogenees. Punase valguse vastuvõtt ja füsioloogiline roll. Sinise valguse vastuvõtt ja füsioloogiline roll.

Taime arengu seniilne staadium.

TAIME LIIKUMINE

Kasv ja turgori liikumised. Tropismid. Fototropism, geotropism, hüdrotropism, kemotropism, aerotropism, tigmotropism. Nastja.

Termostaatia, fotonastia. Hormonaalsete tegurite roll taimede liikumisel. Taksod. Intratsellulaarsed liikumised.

VÄLISTINGIMUSTE MÕJU MAJANDUSKASVULE JA

TAIMEDE ARENG

Taimede kasvu sõltuvus temperatuurist, valgusest, mulla- ja õhuniiskusest, atmosfääri gaasilisest koostisest, mineraalse toitumise tingimustest.

Faktorite koostoime.

KIRJANDUS

Peamine

1. Jurin, V.M. Taimede kasvu ja arengu füsioloogia / V.M. Jurin, T.I.

Ditšenko. Mn.: BSU, 2009. 104 lk.

2. Polevoy, V.V. Taimede kasvu ja arengu füsioloogia / V.V. Polevoy, T.S. Salamatova. L.: Kirjastus Leningr. Ülikool, 1991. 240 lk.

3. Polevoy, V.V. Fütohormoonid / V.V. Väli. L.: Kirjastus Leningr. unta, 1982. 246 lk.

4. Derfling, K. Taimsed hormoonid. Süstemaatiline lähenemine / K. Derfling.

M.: Mir, 1985. 304 lk.

5. Kefeli, V.I. Taimekasv / V.I. Kefeli. M.: Nauka, 1984. 175 lk.

6. Medvedev, S.S. Taimefüsioloogia / S.S. Medvedev. M.: Kõrgem. kool, 2004. 336 lk.

7. Kuznetsov, V.V. Taimefüsioloogia / V.V. Kuznetsov. M.: Kõrgem. kool, 2005. 736 lk.

8. Chub, V.V. Taimede kasv ja areng // V.V. Eesilukk. http://herba.msu.ru.

9. Taiz, L. Taimefüsioloogia / L. Taiz, E. Zeiger. 2. väljaanne, "Sinauer Associates, Inc., Publishers", Sunderland, 1998. 792 lk.

Lisaks

1. Kulaeva, O.N. Kuidas reguleeritakse taimede elu // Sorose haridusajakiri, 1995. nr 1. lk 20-28.

2. Kulaeva, O.N., Kuznetsov V.V. Viimased saavutused ja väljavaated tsütokiniinide uurimisel // Taimefüsioloogia. 2002. T. 49.

3. Polevoy, V.V. Intratsellulaarsed ja rakkudevahelised regulatsioonisüsteemid taimedes // Soros Educational Journal, 1997. Nr 9. P. 6Polevoy, V.V. Taimeorganismi terviklikkuse füsioloogia // Taimefüsioloogia. 2001. T. 48 (4). lk 631–643.

5. Taimsete hormoonide biosüntees, signaaliülekande toime / P.J. Davies.

Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic kirjastaja, 2004. 750 lk.

6. Srivastava, L.M. Taimede kasv ja areng: hormoonid ja keskkond / L.M.Srivastava. 2001. 772 lk.

–  –  –

Arvukate mõjude hulgas, mida auksiinid taimedes põhjustavad, on enim uuritud nende mõju koleoptiili segmentide või varte pikenemise kasvule, mida kasutatakse nende hormoonide tundliku biotestina. See efekt on eriti väljendunud pimedas kasvanud taimede puhul ja vähem väljendunud rohelistes kudedes. Need erinevused on osaliselt seletatavad rakkude pikenemise samaaegse pärssimisega valguse toimel ja osaliselt valgusest sõltuvate kasvu inhibiitorite moodustumisega, mis võivad auksiinidega suhelda.

Elongatsiooni käigus tekib taimerakusse tsentraalne vakuool, mis võtab enda alla suurema osa selle mahust. Vakuooli teke on seotud veevarustuse suurenemisega, kui raku veepotentsiaal väheneb, samal ajal kui osmootne potentsiaal püsib konstantsel tasemel polümeeride hüdrolüüsi ja osmootselt aktiivsete ainete akumuleerumise tulemusena rakus.

Samaaegselt tsentraalse vakuooli moodustumisega toimub rakuseina lõdvenemine ja venitamine. Auksiinil on selles protsessis juhtiv roll. See põhjustab plasmamembraanis lokaliseeritud H+-ATPaasi aktivatsiooni ja rakuseina faasi hapestumist, mis viib ensüümide, näiteks happehüdrolaaside, aktiveerumiseni. Sel juhul täheldatakse happelabiilsete sidemete lagunemist tselluloosi ja pektiinainete vahel. Rakuseina elastsus suureneb ka rakuseina valgu ekstensiini sekretsiooni suurenemise, kaltsiumi hulga vähenemise tõttu pektaatides (kaltsiumi vabanemine). Rakuseina venitamisega kaasneb tselluloosi sünteesi ja vesikulaarse sekretsiooni protsesside aktiveerimine, varustades kasvava rakuseina uusi polüsahhariide. Seega sisaldab auksiini toime kasvule juba esimestel etappidel rakuseinte taastamise mehhanismi, mis eristab seda “happekasvust”, milleks on taimesegmentide kasvatamine happelises puhvris.

Vesinikuioonide sekretsiooni ja kogu venitusprotsessi saab peatada mannitooli (tugev osmootne aine) abil. Selle tulemusena pärsitakse vee voolu rakku. Kuid venitamisega kaasnevad ainevahetusprotsessid ei pärsitud. Niipea, kui "mannitooli" blokaad on eemaldatud (osmootne aine pestakse maha), algab kasv kiirendatud tempos. Seda nähtust nimetatakse "varukasvuks".

Auksiini, nagu ka teiste fütohormoonide, toime sõltub kontsentratsioonist. Auksiini kontsentratsiooni tõus üle optimaalse taseme viib kasvu aeglustumiseni.

Töö eesmärgiks on uurida auksiinide mõju koleoptiilsete segmentide kasvule.

Materjalid ja seadmed: indolüüläädikhappe (IAA) või 2,4-diklorofenoksüäädikhappe (2,4-D) lahus kontsentratsiooniga 1 g/l; destilleeritud vesi; terad; Petri tassid; graafikapaber; gradueeritud silindrid; keeduklaasid mahuga 50-100 ml; pintsetid.

Uurimisobjekt: etioleeritud 3-4 päeva vanused nisu (oder, kaer, mais) istikud Töö edenemine Valitakse ühesuurused nisu või odra istikud, mida kasvatatakse pimedas termostaatilistes tingimustes 3-4 päeva. Eraldage koleoptiilid (peate võtma ainult terved koleoptiilid), asetage need joonlauale või millimeetripaberile ja lõigake teraga 5 mm pikkune segment ülaosast 3 mm kaugusel. Ülemine osa koleoptiil, milles paiknevad jagunevad rakud, ja alumine osa, kus raku kasv on peaaegu täielik, jäetakse kõrvale. Esmane leht eemaldatakse koleoptiili segmendist lahkamisnõelaga ja segment asetatakse veega Petri tassi. Koleoptiilide sektsioone hoitakse destilleeritud vees 15-20 minutit, et vabastada need endogeensetest auksiinidest.

Valmistatakse auksiini kontsentratsioonide komplekt - IAA või 2,4-D (100, 50, 10, 5, 1 ja 0,5 mg/l). Petri tassi valatakse 25 ml uuritavate auksiinide teatud kontsentratsiooniga lahust ja sinna kantakse 3–5 tükki koleoptiile. Kontrolliks on destilleeritud vesi, millesse asetatakse ka teatud arv koleoptiile. Petri tassid viiakse termostaadile, mille temperatuur on 24,5 °C, ja aeg märgitakse üles. Koleoptiilsete segmentide inkubatsiooniperiood on vähemalt 2–2,5 tundi. Pärast seda eemaldatakse pintsettide abil koleoptiilide tükid ja mõõdetakse nende pikkus.

–  –  –

Saadud tulemuste põhjal tehakse järeldus IAA ja 2,4-D kontsentratsioonide kohta, mis on teravilja koleoptiilide pikenemise stimuleerimiseks optimaalsed.

Kontrollküsimused

1. Milline on rakukasvu aktiveerimise mehhanism auksiinide mõjul venitades?

2. Mis on "happekasv"? Kuidas see erineb auksiini poolt põhjustatud kasvust?

3. Millistel kontsentratsioonidel stimuleerivad eksogeensed auksiinid rakkude kasvu pikenemise teel? Mis on kasvuprotsesside pärssimise põhjuseks ülioptimaalsete auksiini kontsentratsioonide mõjul?

Laboratoorsed tööd Nr 2 Morfogeneesi suuna hormonaalne reguleerimine tubaka rakukultuuris Taimerakkude ja kudede in vitro kultiveerimisel on kaks peamist morfogeneesi tüüpi: somaatiline embrüogenees ja organogenees. Somaatilise embrüogeneesi käigus moodustuvad kultiveeritud taimerakkudest bipolaarsed embrüotaolised struktuurid, milles arenevad juure- ja varretipud. Organogeneesi puhul on võimalik vegetatiivsete võrsete, õieelementide või juurtena arenevate võrsete teke, mis erinevalt embrüoididest on monopolaarsed struktuurid. Eristatakse varre-, õie- ja juureorganogeneesi in vitro.

Taimeraku- ja koekultuuris on võimalik morfogeneesi esile kutsuda väliste ja sisemiste tegurite abil: valgus, temperatuur, toitainekeskkonna üksikud komponendid ja ennekõike fütohormoonide vahekorra muutused. 1955. aastal Skoog ja Miller pakkusid välja hüpoteesi hormonaalse regulatsiooni kohta raku- ja koekultuuris, mida praegu tuntakse Skoog-Milleri reeglina: kui auksiinide ja tsütokiniinide kontsentratsioonid toitekeskkonnas on suhteliselt võrdsed või auksiinide kontsentratsioon ületab veidi tsütokiniinid, siis moodustub kallus; kui auksiinide kontsentratsioon ületab oluliselt tsütokiniinide kontsentratsiooni, siis moodustuvad juured;

kui auksiinide kontsentratsioon on oluliselt väiksem kui tsütokiniinide kontsentratsioon, siis tekivad pungad ja võrsed. Tüve organogeneesi korral siirdatakse saadud võrse kõrge auksiinisisaldusega söötmele. Kui morfogenees järgib juure organogeneesi tüüpi, siis pole juurtest võrseid võimalik saada.

Töö eesmärgiks on uurida erinevate auksiinide ja tsütokiniinide vahekordade mõju toitekeskkonnas morfogeneesi suunale tubaka rakukultuuris.

Materjalid ja varustus: laminaarkast, steriilsed Petri tassid auksiinide ja tsütokiniinide sisalduse poolest erineva Murashige ja Skoog (MS) söötmega, käärid, skalpell, pintsetid, piirituslamp, 96% ja 70% etanool, steriilne vesi, steriilne vatt

Õppeobjekt: aseptiliselt kasvatatud tubakataimed.

Töö käik Tööd tehakse aseptilistes tingimustes. Taimse materjali steriilseks eemaldamiseks kultiveerimisnõust põletatakse selle kael esmalt piirituslambi leegis. Eemaldage foolium steriilsete pintsettidega ja põletage kolvi kael uuesti alkohollambi leegis. Järgmisena steriliseeritakse käärid, millega lõigatakse väga hoolikalt aseptiliselt kasvatatud tubakataimel 2-3 lehte. Lehed viiakse steriilsetele Petri tassidele ja seejärel isoleeritakse eksplantaadid steriilse skalpelliga. Et vältida lehtede kuivamist eksplantaatide eraldamise ajal, on soovitatav lisada Petri tassidesse väike kogus steriilset destilleeritud vett. Töö ajal on vaja tagada, et töötavate inimeste käed ei liiguks üle kultiveerimisanumate avatud pinna, et vältida nakatumist.

Saadud eksplantaadid viiakse aseptiliselt Petri tassidele MS-agarisöötmega, mis erinevad auksiinide ja tsütokiniinide (indolüüläädikhape ja 6-bensüülaminopuriin) sisalduse poolest.

Petri tassid suletakse, märgistatakse ja asetatakse termostaati, milles hoitakse temperatuuri 24,5 C, ning inkubeeritakse 4-5 nädalat. Pärast määratud aja möödumist erinevate morfogeneetiliste reaktsioonide analüüs, mis on põhjustatud erinevad suhted auksiini ja tsütokiniini aktiivsusega hormoonid toitainekeskkonnas.

–  –  –

Tehakse järeldus fütohormoonide mõju kohta morfogeneesi suunale tubaka rakukultuuris.

Kontrollküsimused

1. Millised on peamised morfogeneesi tüübid taimedes in vitro?

2. Millist tüüpi morfogeneesi stimuleerib auksiinide suurenenud kontsentratsioon toitainekeskkonnas?

3. Milliseid fütohormoone saab kasutada eksplantaatides juhuslike võrsete moodustumise stimuleerimiseks?

4. Millist tüüpi in vitro morfogenees ei võimalda saada terveid taimi?

Laboritöö nr 3 Giberelliini mõju hüdrolüütiliste ensüümide aktiivsusele teravilja terades Üks enim uuritud taimede reaktsioone giberelliinile on hüdrolüütiliste ensüümide esilekutsumine teraviljaseemnetes. 1960. aastal

Esimest korda näidati, et pärast teravilja terade paisumist hakkab embrüo 12-24 tunni pärast eritama giberelliine, mis hajuvad aleuroonikihti. Seal kutsuvad nad esile hüdrolüütiliste ensüümide (amülaas, RNaas, happeline fosfataas, proteaas jne) sünteesi või aktiveerivad ning stimuleerivad nende ensüümide sekretsiooni endospermi, kus toimub säilituspolümeeride lagunemine. Seejärel tarnitakse embrüo toitmiseks lahustuvad lagunemissaadused. Kui embrüo seemnetest eemaldatakse, ei täheldata ensüümi induktsiooni. Selliste embrüoteta seemnete töötlemine eksogeense giberelliiniga põhjustab ensümaatilise aktiivsuse ilmnemist.

Kõige üksikasjalikumalt on analüüsitud tärklist hüdrolüüsiva ensüümi α-amülaasi indutseerimist. Valgusünteesi märgiste ja inhibiitorite abil näidati, et amülaas giberelliini mõjul ei lähe lihtsalt mitteaktiivsest vormist aktiivseks, vaid sünteesitakse uuesti.

De novo ensüümi sünteesi indutseerimine giberelliinide poolt näitab, et fütohormooni toimemehhanism on seotud geeniekspressiooni ja RNA moodustumise reguleerimisega. Tõepoolest, RNA sünteesi inhibiitorid pärsivad aleuronirakkudes giberelliinide poolt indutseeritud α-amülaasi sünteesi. Katsed, mis viidi läbi rakuvabade valgusünteesisüsteemidega, kasutades maatriksina giberelliini mõjul moodustunud mRNA-d, näitasid, et äsja sünteesitud valk on

Amülaas.

Lisaks oma mõjule valkude ja RNA sünteesile põhjustab giberelliin aleuroonikihi rakkude ultrastruktuuri muutust. Endogeense või eksogeense giberelliini juuresolekul toimub membraani fosfolipiidide sünteesi kiire aktiveerimine, membraanide, eriti kareda endoplasmaatilise retikulumi üldine süntees, sellega seotud ribosoomide osakaal suureneb ja sekretoorsete vesiikulite moodustumine stimuleeritakse.

Töö eesmärgiks on uurida giberelliinhappe (GA3) mõju hüdrolüütiliste ensüümide aktiivsusele teravilja terades.

Materjalid ja seadmed: 50 mM naatriumatsetaatpuhver, pH 5,3, mis sisaldab 20 mM CaCI2; värskelt valmistatud 0,5% tärkliselahus 50 mM naatriumatsetaatpuhvris, pH 5,3; hapestatud lahus I2KI; 1% agarilahus, mis sisaldab 1% lahustuvat tärklist; 10% I2KI vesilahus, uhmri ja nuia; 25 ml silinder; tsentrifuugitorud; Petri tassid; klaasist katseklaasid;

pipetid; termostaat; veevann; tsentrifuug; spektrofotomeeter.

Uuritav objekt: odra või nisu terad.

Töö käik: Taimse materjali ettevalmistamine. Terad lõigatakse pooleks ja embrüoga segmendid eraldatakse ilma embrüota segmentidest. Teravilja mõlemad osad steriliseeritakse 5% kaltsiumhüpokloriti lahusega 30 minutit, pestakse 3 korda steriilse veega ja leotatakse steriilses vees. 12 tunni pärast asetatakse pooled terad koos embrüoga steriilsetesse Petri tassidesse (värskesse destilleeritud vette), ilma iduta terade pooled jagatakse kaheks osaks, millest üks asetatakse vette, teine GK3 vesilahus kontsentratsiooniga 25 mg/l. Kõik valikud asetatakse termostaati temperatuuril 26 ° C. Inkubatsiooniaeg on 24 ja 48 tundi.

Tööd saab teha kahes versioonis.

Variant 1. Kaalutakse viis poolt nisuseemnetest, jahvatatakse jahutatud uhmris, lisades järk-järgult 10 ml CaCI2 sisaldavat naatriumatsetaatpuhvrit.

Homogenaati tsentrifuugitakse 10 000 g juures 10 minutit. Supernatant valatakse kolbi ja asetatakse 15 minutiks termostaati temperatuurile 70 °C, seejärel jahutatakse 10 minutiks temperatuurile 4 °C. See protseduur pärsib α-amülaasi aktiivsust ja sellel on aktiivsusele vähe mõju.

Amülaas, kuna viimane on kuumakindlam. Pärast seda töötlemist tsentrifuugitakse supernatanti teist korda 10 000 g juures 10 minutit.

β-amülaasi aktiivsus määratakse tärklise hüdrolüüsiga. Selleks valatakse kontroll- ja katseklaasidesse 2 ml tärkliselahust naatriumatsetaatpuhvris, asetatakse 10 minutiks 37°C termostaadi, seejärel lisatakse katseklaasidesse 0,5 ml supernatanti ja 0,5 ml naatriumi. kontrolltuubidesse lisatakse atsetaatpuhvrit. 15 minuti pärast peatatakse reaktsioon, lisades 2 ml hapestatud I2KI lahust, lisades 10 ml vett ja määrates lahuste optilise tiheduse = 620 nm juures.

Ensüümi aktiivsus arvutatakse optilise tiheduse muutusena 1 minuti jooksul 1 grammi märgkaalu kohta.

Tulemused on esitatud tabelina.

–  –  –

Pärast agari kõvenemist asetatakse selle pinnale pooled idudeta nisuseemned, inkubeeritakse vees või GK3 lahuses 24 või 48 tundi.Agarile lõigatakse seemnesegmendid, 4 tükki korraga.

tassi kohta. Petri tassid viiakse termostaadile, mille temperatuur on 26 ° C ja jäetakse sinna 24 tunniks. Pärast inkubeerimist eemaldatakse seemnete pooled ja tasside pind täidetakse 2 minutiks 10% I2KI lahusega. Seejärel lahus kurnatakse ja topsid pestakse veega. Amülaasi vabanemine rakkudest põhjustab tärklise hüdrolüüsi söötmes, mille määravad puhtad ümarad tsoonid terade segmentide ümber. Amülaasi puudumisel on tassid ühtlaselt sinised. Ilma substraadita roogades (tärkliseta agar) värv puudub.

Visandage pilt, mida tassides täheldati pärast nende töötlemist joodilahusega. Võrrelge kontroll- ja katsevõimalusi ning tehke järeldused.

Kontrollküsimused

1. Kirjeldage sündmuste jada, kui giberelliin stimuleerib embrüo endospermi hüdrolüütilisi ensüüme.

2. Kuidas seda giberelliinide mõju praktikas kasutatakse?

–  –  –

Viimastel aastakümnetel on põllumajanduses laialdaselt kasutatud retardante – aineid, mis aeglustavad võrsete lineaarset kasvu.

Nende abiga saate võidelda teravilja mahapanemisega, piirata kartulite, tööstuslike, köögiviljade, puuviljakultuurid ja viinamarjad, stimuleerides samal ajal generatiivsete organite arengut.

Retardantide toime on seotud nende mõjuga taimede hormonaalsüsteemile. Võrsete vegetatiivset kasvu kontrollib fütohormoonide kompleks, mille hulgas on giberelliinidel peamine stimuleeriv toime. Aeglustav toime tuleneb võimest pärssida giberelliinide aktiivsust.

Enamik kaasaegses taimekasvatuses kasutatavatest aeglustitest kuulub nelja ainete rühma – kvaternaarsed ammooniumisoolad, triasooli derivaadid, etüleeni tootjad ja hüdrasiini derivaadid. Nendel ja teistel praegu teadaolevatel aeglustitel on antigiberelliini toime, kuid nende toime ei ole ühtlane. Mõned pidurdajad blokeerivad giberelliini biosünteesi, teised takistavad selle seondumist spetsiifilise retseptoriga, s.t.

pärsivad giberelliini retseptori kompleksi moodustumist ja (või) edasist avaldumist. Retardandi toimet saab määrata eksogeensete giberelliinide abil. Kui nende lisamine kõrvaldab pidurdajate põhjustatud kasvu pärssimise, klassifitseeritakse need biosünteesi blokaatoriteks. Kui aeglustajad blokeerivad hormoon-retseptori kompleksi, seda nähtust ei täheldata.

Töö eesmärgiks on uurida triasooliklassi ühendite kasvureguleerivaid toimeid.

Materjalid ja varustus: Knopi toitesegu, triasoolide põhilahused (tilt ja scora) kontsentratsiooniga 0,1 mol/l, giberellhappe põhilahus (0,1 mmol/l), destilleeritud vesi, Petri tassid, filterpaber, käärid, mahumõõtur 50 ja 100 ml kolvid, mõõtepipetid.

Uurimisobjekt: 7-päevased odra või nisu seemikud.

Töö käik Knopi toitesegu põhjal valmistada 250 ml triasoolide - tilt ja scora - lahuseid kontsentratsiooniga 10-5 mol/l, samuti 250 ml lahuseid, mis sisaldavad 10-5 mol/l triasooli ja 10 -5 giberelliinhapet (GA3). Viige saadud lahused valguskindlasse paberisse pakitud spetsiaalsetesse anumatesse, milles kasvatatakse odra või nisu seemikud. 250 ml Knopi toitesegu (kontroll) valatakse ühte nõusse.

Iga variandi jaoks valitakse 10 ühesuurust nisu- või odraseemikut. Seemikud asetatakse reas filterpaberi ribale (1020 cm) üksteisest samale kaugusele ja seejärel asetatakse teradele veel üks eelnevalt veega niisutatud riba (320 cm) ja mähitakse seejärel rulli. Saadud rullid viiakse lahustega kultiveerimisanumatesse ning seemikuid inkubeeritakse pideva valguse ja toatemperatuuril 7-10 päeva jooksul.

Katse lõpus mõõdetakse istikute maapealsete ja maa-aluste osade (lehtede ja juurte) suurus ja kaal.

Tulemused on esitatud tabelina.

–  –  –

Saadud andmete põhjal tehakse järeldused triasooli klassi pidurdajate kasvu reguleeriva toime kohta ühekomponendilisel ja kombineeritud toimel giberellhappega.

Kontrollküsimused

1. Millised ained on klassifitseeritud aeglustajateks?

2. Milline on nende toimemehhanism?

3. Millistel eesmärkidel kasutatakse aeglustajaid põllumajanduspraktikas?

–  –  –

Seemnete kvaliteedi oluline näitaja on nende idanemisenergia – teatud aja jooksul normaalselt idanenud seemnete arv, väljendatuna protsentides.

Tavaliselt idandatud seemnete hulka kuuluvad seemned, millel on:

Hästi arenenud juured (või peamine idujuur), millel on terve välimus;

Hästi arenenud ja terve iduleheline põlv (hüpokotüül) ja epikotüülpõlv (epikotüül) normaalse tipupungaga;

Esmased lehed, mis hõlmavad vähemalt poole koleoptiili pikkusest, leidub teraviljades.

Põllukultuuride puhul, mille seemned idanevad mitme lootejuurega (näiteks nisu, rukis, tritikale, oder, kaer), on tavaliselt idanevad seemned need, millel on vähemalt kaks normaalselt arenenud juurt, mis on suuremad kui seemne pikkus ja võrsus, mille mõõtmed on vähemalt pool selle pikkusest nähtavate esmaste lehtedega, mis hõivavad vähemalt poole koleoptiili pikkusest. Odra ja kaera puhul arvestatakse võrse pikkust selle osaga, mis ulatub õiesoomustest kaugemale.

Idandamata seemnete hulka kuuluvad:

Paisunud seemned, mis pole lõpliku idanemisloenduse ajaks tärganud, kuid on terve välimusega ja pintsettidega vajutamisel ei purune;

Kõvad seemned, mis ei ole idanemise määramise tähtajaks paisunud ega välimust muutnud.

Töö eesmärgiks on välja selgitada erinevate klasside fütohormoonide (tsütokiniinid, brassinosteroidid) mõju olemus seemnete idanemise energiale.

Reaktiivid ja seadmed: Petri tassid, filterpaber, keeduklaasid, mõõtsilindrid, pipetid, käärid, 6-bensüülaminopuriini (6-BAP) põhilahused, epibrassinoliid kontsentratsioonis 0,1%, KMnO4, destilleeritud vesi, mikrobioloogiline termostaat.

Uurimisobjekt: odra või nisu seemned.

Töö käik Valmistada kasvuregulaatorite (6-BAP, epibrassinoliid) lahused kontsentratsioonides 0,0001%, 0,0005% ja 0,001% mahus 20 ml.

Odra- või nisuseemneid steriliseeritakse kergelt roosakas kaaliumpermanganaadi lahuses 10-15 minutit ja pestakse põhjalikult veega.

Filterpaberist lõigatakse välja 14 10 cm läbimõõduga ringi, millest pooled asetatakse Petri tassidesse. Asetage igasse Petri tassi 100 odra või nisu seemet filterpaberi ringile, lisage 20 ml destilleeritud vett (kontroll) või uuritava kasvuregulaatori lahust. Seejärel katke need pealt teise filterpaberilehega. Tassid suletakse ja asetatakse termostaati (temperatuur 24,5o C). Iga päev avatakse Petri tasside kaaned mõneks sekundiks kergelt.

Odra või nisu idanemisenergia määramisel võetakse idandatud seemnete arv arvesse 3 päeva pärast.

Saadud tulemused kantakse tabelisse.

–  –  –

Sõnastatakse järeldus uuritud kasvuregulaatorite mõju olemusest odra või nisuseemnete idanemisenergiale, sõltuvalt nende keemilisest olemusest ja kontsentratsioonist.

Kontrollküsimused

1. Mis on seemnete idanemise energia?

2. Milliseid etappe sisaldab seemnete idanemise protsess?

3. Millised tegurid reguleerivad seemnete idanemist?

4. Milliseid fütohormoone saab kasutada seemnete idanemise stimuleerimiseks?

–  –  –

1. Milline alljärgnevatest viitab taimeorganismide kasvu ja arengu tunnustele?

1) troopiline kasvumuster; 4) polaarsus;

2) kasvu korrelatiivne iseloom; 5) S-kujuline kasvukuju;

3) kõrge taastumisvõime; 6) kasv pikenduse teel.

A) 1, 2, 3. B) 2, 4, 5. C) 1, 3, 6. D) 4, 5, 6. E) 3, 4, 6.

–  –  –

5. Märkige õiged väited:

1) periblema – primaarse ajukoore eelkäija;

2) pleroom – kesksilindri eelkäija;

3) dermatogeen – risodermi eelkäija;

4) pleroom – primaarse ajukoore eelkäija;

5) dermatogeen – juurekütsi eelkäija;

6) periblem – kesksilindri eelkäija.

A) 1, 2, 3. B) 1, 4, 5. C) 3, 4, 6. D) 4, 5, 6. E) 1, 2, 5.

6. Milline järgmistest sündmustest ei kehti? ettevalmistav etapp raku kasvu faasid venitades?

A) valkude, pektiinainete, RNA aktiivne süntees;

B) hingamise intensiivsuse ja mitokondrite arvu suurenemine;

C) tselluloosi ja pektolüütiliste ensüümide aktiivsuse vähenemine;

D) EPR mahutite laiendamine;

D) polüribosoomide moodustumine;

E) RNA/valgu suhte suurenemine.

7. Valige õiged väited eristamismehhanismide kohta:

1) Ca2+ ioonide jaotusgradiendi teket ei seostata tsütoskeleti elementide orientatsiooni muutumisega;

2) diferentseerumine ei sõltu rakkude pooldumise meetodist;

3) raku spetsialiseerumine toimub nende asukoha mõjul;

4) etüleeni polaarse transpordi tõttu on võimalik saavutada tsütoplasma polarisatsioon;

5) Fucus-muna polarisatsiooni ajal registreeritakse sissetulevad voolud risoidi moodustumise kohas.

A) 1, 2. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 3, 5. E) 4, 5.

8. Millised sündmused on dediferentseerumise protsessile iseloomulikud?

1) raku struktuuri lihtsustamine ja mõningane standardimine;

2) koespetsiifiliste antigeenvalkude kadumine;

3) geeniaktiivsuse muutuste puudumine erinevalt diferentseerumisest;

4) reservainete kogunemine;

5) diferentseerunud raku naasmine rakutsüklisse läbi S-perioodi.

9. Milline järgmistest ei kehti rakkude vananemise staadiumile iseloomulike muutuste kohta?

1) hüdrolüütiliste protsesside ülekaal sünteetiliste protsesside ees;

2) ballastainete kogunemine rakuvakuoolidesse;

3) rakumembraanide läbilaskvuse vähenemine;

4) kaltsiumiioonide intratsellulaarse kontsentratsiooni suurenemine;

5) ainete vähenenud eritumine.

A) 1, 2. B) 1, 3. C) 2, 3. D) 3, 5. E) 4, 5.

–  –  –

12. Valige vale väide:

A) G-valgud on trimeerid;

B) G-valkude aktiveerimine toimub GDP vahetamise teel GTP vastu;

C) GTP lisamisega kaasneb trimeerse G-valgu molekuli dissotsiatsioon kaheks funktsionaalseks subühikuks;

D) mõlemad moodustunud subühikud interakteeruvad efektorvalkudega;

E) aktiveeritud G-valkude efektorvalgud võivad olla adenülaattsüklaas, fosfolipaas C, fosfodiesteraas ja teatud tüüpi kaaliumi- ja kaltsiumikanalid.

13. Märkige sündmuste jada rakusiseste protsesside reguleerimise adenülaadi raja puhul?

1) signaali edastamine adenülaattsüklaasile ja selle aktiveerimine;

2) efektori interaktsioon retseptoriga;

3) cAMP moodustumine ATP-st;

4) signaali edastamine G-valgule;

5) cAMP-sõltuvate proteiinkinaaside aktiveerimine;

6) vastuse moodustamisel osalevate valkude fosforüülimine.

A) 1, 2, 4, 3, 5, 6. B) 2, 1, 4, 3, 5, 6. C) 2, 4, 1, 3, 5, 6.

14.Milline järgmistest ei kehti fütohormoonide üldiste omaduste kohta?

1) põhjustada füsioloogilist reaktsiooni kontsentratsioonis 10-13-10-5 mol/l;

2) sünteesikoht ja tegevuskoht ei ole üksteisest eraldatud;

3) on polüpeptiidse iseloomuga;

4) täidab arvukalt funktsioone rakkude põhiainevahetuses;

5) ei ole kitsa erialaga, reguleerib paljusid füsioloogilisi protsesse;

6) neid on võimalik tõhusalt transportida kogu tehases.

A) 1, 2, 4. B) 2, 3, 4. C) 2, 3, 6. D) 4, 5, 6. E) 3, 4, 6.

15. Milline järgmistest meetoditest tagab taimede erinevate füsioloogiliste protsesside sünkroniseerimise?

A) domineerivad keskused; D) võnkumised;

B) polaarsus; D) kanalisuhtlus.

B) reguleerimisahelad;

–  –  –

17. Milline järgmistest ühenditest ei ole looduslik auksiin?

A) indolüül-3-atsetalhüüd; D) naftüüläädikhape;

B) fenüüläädikhape; D) 4-kloroindolüül-3-äädikhape

B) trüptamiin; hape.

18. Märkige õige trüptofaani muundumise järjekord

IAA enamikus taimedes:

2) oksüdatsioon;

3) deamineerimine.

A) 2, 1, 3. B) 3, 1, 2. C) 1, 2, 3. D) 2, 3, 1. E) 3, 2, 1.

19. Valige vale väide auksiinide transpordi kohta kogu taimes:

A) viiakse läbi veresoonte kimpude floeemi ja elusate parenhüümirakkude kaudu;

B) selle kiirus ületab lihtsa difusiooni kiirust;

C) selle kiirus väheneb hapniku puudumisel järsult;

D) transpordisüsteemi iseloomustab substraadi spetsiifilisus;

D) on häiritud ainete toimel, mis pärsivad tsütoskeleti elementide kokkupanekut;

E) esineb piki auksiini kontsentratsiooni gradienti.

20. Millist rakutsükli etappi kontrollivad auksiinid?

A) tsütokinees;

B) S-faasi vool;

B) G2 faasi esinemine;

D) raku üleminek S-faasist G2-faasi;

E) rakkude üleminek G2 faasist tsütokineesi;

E) raku üleminek G1-faasist S-faasi.

21. Mis põhjustab fototroopiliste painde teket varre ühepoolsel valgustamisel?

A) suurenenud IAA biosüntees;

B) IAA intensiivne transport piki valgustatud külge;

B) IAA intensiivne transport piki valgustamata külge;

D) IAA seotud vormide moodustumine valgustatud küljel;

D) IAA fotooksüdatsioon;

E) etüleeni moodustumine.

22. Valige vale väide:

A) ABP1 on IAA membraani retseptor;

B) IAA kompleks ABP57-ga põhjustab muutuse esmase vastuse geenide ekspressioonis;

C) valgusünteesi inhibiitorid ei pärsi primaarse vastuse geenide ekspressiooni;

D) on tuvastatud umbes 50 auksiiniga reguleeritud geeni;

E) IAA kompleks ABP 1-ga reguleerib plasmamembraani H+-ATPaasi aktiivsust;

E) suurem osa ABP 1-st paikneb ER-i membraanides.

23. Valige õige väide giberelliinide keemilise olemuse kohta:

A) giberelliinid on tetratsüklilised monoterpeenhapped;

B) giberelliinid on tetratsüklilised dikarboksüülhapped;

C) giberelliinid on bitsüklilised diterpeenhapped;

D) giberelliinid on tetratsüklilised diterpeenhapped;

E) giberelliinid on bitsüklilised trikarboksüülhapped;

E) giberelliinid – tetratsüklilised seskviterpeenhapped.

24. Mis on giberelliini sünteesi peamine koht?

A) varre apikaalne meristeem; D) uinuvad seemned;

B) tüve interkalaarne meristeem; D) küpsed puuviljad;

B) noored arenevad lehed;

25. Organellid on loetletud allpool taimerakk, milles viiakse läbi giberelliini biosünteesi üksikud etapid, ja ensüümid, mis katalüüsivad võtmereaktsioone. Valige õiged kombinatsioonid:

1) proplastiidid, monooksügenaasid;

2) proplastiidid, tsüklaasid;

3) tsütoplasma, tsüklaasid,

4) tsütoplasma, monooksügenaasid;

5) endoplasmaatiline retikulum, monooksügenaasid;

6) endoplasmaatiline retikulum, dioksügenaasid.

A) 1, 5. B) 2, 4. C) 2, 5. D) 3, 6. E) 4, 6. E) 1.3.

26. Valige õige väide giberelliini biosünteesi esimese etapi kohta:

A) esineb täielikult moodustunud kloroplastides;

B) esineb tsütoplasmas;

B) lõpptooteks on ent-kareenhape;

D) võtmeensüümid on monooksügenaasid;

D) seda ei pärsi aeglustajad;

E) ei vaja molekulaarset hapnikku.

27. Aeglustajad hõlmavad ühendeid, mis on võimelised:

A) põhjustada puuviljade küpsemise kiirendamist;

B) pärssida patogeenide arengut;

C) pärsib taime aksiaalorganite pikkuse kasvu;

D) stimuleerida õitsemist;

D) aeglustada lehtede langemist;

28. Milline järgmistest ei kehti giberelliinide füsioloogiliste mõjude kohta?

A) lühipäevataimede õitsemise stimuleerimine;

B) isaslillede munemine;

C) seemneteta viljade arengu stimuleerimine;

D) seemnete puhkeperioodi lõpetamine;

D) klorofülli lagunemise pärssimine;

E) rosetttaimede kasvu stimuleerimine.

29. Valige õige väide:

A) idanevates seemnetes toimub aleuroonikihis giberelliinide süntees ja amülaasi sekretsioon;

B) giberelliini molekulid seonduvad geeni promootorosaga

Amülaasid käivitavad selle ekspressiooni;

C) MYB geeniproduktid on giberelliini signaali repressorid;

D) mõni minut pärast giberelliini lisamist täheldatakse a-amülaasi aktiivsuse suurenemist;

D) eksogeenne giberelliin ei ole võimeline stimuleerima amülaasi sekretsiooni seemnetes, millel puudub embrüo;

E) idanevates seemnetes on giberelliinide ja -amülaasi sünteesikohad ruumiliselt eraldatud.

30. Milline järgmistest ei ole erinevalt auksiinidest iseloomulik giberelliinidele?

1) ligitõmbav efekt;

2) seemneteta viljade arengu stimuleerimine;

3) rakutsükli reguleerimine;

4) sünteetiliste analoogide olemasolu;

5) ühesuunaline transport kogu tehases;

6) inaktiveerimine glükoosiga seotud vormide moodustumisega.

A) 1, 5. B) 1, 4. C) 3, 4. D) 2, 5. E) 4, 5. E) 3, 6.

31. Milline taimeosa on peamine tsütokiniini sünteesi koht?

A) noored lehed; D) puuviljad;

B) seemnete arendamine; D) varre tipp;

B) juuretipp; E) vars.

32. Valige vale väide:

A) tsütokiniinid on aminopuriini derivaadid;

B) zeatiinribosiidil puudub tsütokiniini aktiivsus;

B) kinetiini taimedes ei leidu;

D) tsütokiniini oksüdaasi toimel lagunevad tsütokiniinid adeniiniks;

D) cis-zeatiinil on suurem bioloogiline aktiivsus kui trans-zeatiinil;

E) tsütokiniinide transport on oma olemuselt akropetaalne.

33. Millist järgmistest ühenditest iseloomustab nõrk tsütokiniini aktiivsus?

A) sitosterool; D) fenüülatseetamiid;

B) fenüüläädikhape; D) helmintospoorhape;

B) difenüüluurea; E) kaneelhape.

34. Milline järgmistest ühenditest on sünteetiline tsütokiniin?

A) zeatiin; D) dihüdroseatiin;

B) isopentenüüladeniin; D) bensüülaminopuriin.

B) glükosüültseatiin;

35. Ainulaadne ensüüm tsütokiniinide biosünteesis on tsütokiniini süntaas, mis katalüüsib reaktsiooni:

A) trans-zeatiini moodustumine;

B) isopentüüladeniini hüdroksüülimine;

B) dihüdroseatiini redutseerimine;

D) cis-zeatiini metüültioolimine;

D) isopentüülrühma ülekandmine adenosiinmonofosfaadile;

E) glükoosi lõhustamine glükosüültseatiinist.

36. Milline järgmistest protsessidest ei ole seotud tsütokiniinide mittefüsioloogiliste mõjudega?

A) ksüleemielementide moodustumise stimuleerimine;

B) lehtede vananemise hilinemine;

C) kasvu aktiveerimine pikenemise teel kaheiduleheliste taimede idulehtedes;

D) seemneteta viljade kasvu stimuleerimine;

D) õitsemine ja soo teke;

E) külgmiste juurte kasvu pärssimine.

37. Millise füsioloogilise protsessi suhtes toimivad auksiinid ja tsütokiniinid antagonistidena?

A) seemnete idanemine;

B) lehtede vananemine;

B) apikaalne domineerimine;

D) külgmiste pungade areng;

D) rakkude jagunemine;

E) puuviljade valmimine.

38. Märkige õige sündmuste jada tsütokiniini signaali vastuvõtmise ja edastamise protsessis:

1) vastuse regulaatorvalgu aspartaatfosforüülimine;

2) histidiinkinaasi aktiveerimine;

3) aktiveeritud fosfaadi ülekanne tsütoplasmaatilisele fosfotransmittervalgule;

4) tsütokiniini molekuli interaktsioon retseptori ekstratsellulaarse domeeniga;

5) fosfotransmitteri interaktsioon transkriptsioonifaktoritega;

6) geeniekspressiooni reguleerimine.

A) 4, 3, 1, 2, 5, 6. B) 4, 2, 1, 3, 5, 6. C) 4,1,2,5,3,6.

–  –  –

41. Milliseid taimeosi iseloomustab kõrgeim ABA sisaldus?

1) tüve apikaalne meristeem; 4) uinuvad seemned;

2) küpsed viljad; 5) juuretipp;

3) noored arenevad lehed; 6) uinuvad pungad.

A) 1, 2, 4. B) 2, 4, 6. C) 4, 5, 6. D) 2, 3, 4. E) 2, 3, 4.

42. Valige isomeersete vormide kohta vale väide

A) optiline isomeeria on tingitud asümmeetrilise süsinikuaatomi olemasolust ringis (1);

B) ABA paremale ja vasakule pööravate vormide inhibeeriv toime on sama;

C) taimekuded sisaldavad valdavalt ABA paremale pööravat (S) vormi;

D) ABA loomulikul vormil on 2-cis-külgahela konfiguratsioon;

E) ABA trans-vorm on võimeline ultraviolettkiirguse mõjul muutuma cis-vormiks;

E) trans-vorm on ABA inaktiivne bioloogiline vorm.

–  –  –

44. Viviparia on nähtus, mille puhul ………:

A) seemned ei sisalda embrüot;

B) täheldatakse embrüo aeglast arengut;

C) seemned ei lähe puhkeolekusse;

D) seemned ei suuda puhkeseisundit katkestada;

D) seemnete idanemine toimub alles pärast pikka puhkeperioodi;

45. Millist funktsiooni täidavad Lea valgud?

A) on kuumašoki valgud;

B) soodustada stoomide sulgumist;

C) kaitsta rakku veekao eest;

D) suurendada membraanide läbilaskvust veemolekulide jaoks;

D) reguleerida geeniekspressiooni;

E) on ABA retseptorid.

46. ​​Asetage ABA-indutseeritud stomatisulgumisega seotud sündmused õigesse järjestusse:

1) kaaliumiioonide vabanemine rakust;

2) anioonide vabanemine rakust;

3) kaltsiumiioonide kontsentratsiooni tõus tsütoplasmas;

4) plasmalemma depolarisatsioon;

5) plasmalemma K+out kanalite aktiveerimine;

6) plasmalemma anioonikanalid.

A) 3,5,1,4,6,2. B) 3,4,6,2,5,1. B) 3,6,2,4,5,1. D) 4,3,5,1,6,2.

–  –  –

48. Milleks Yangi tsüklit kasutatakse?:

A) etüleeni moodustumine metioniinist;

B) sünteesitud etüleeni oksüdeerimine;

C) etüleeni seotud vormide moodustumine;

D) 1-aminotsüklopropaan-1-karboksüülhappe muundamine atsetüül-CoA-ks;

D) S-adenosüülmetioniini moodustumine metioniinist;

E) etüleeni biosünteesis kasutatavate metioniinivarude täiendamine.

49. Milliseid funktsioone täidab 1-aminotsüklopropaan-1-karboksüülhape taimeorganismis?

1) toimib passiivsena transpordi vorm etüleen;

2) on etüleeni inaktiveerimise saadus;

3) on etüleeni biosünteesi eelkäija;

4) suurendab koos etüleeniga taime vastupanuvõimet stressiteguritele;

5) osaleb üleujutuse signaali edastamise protsessis juurtelt lehtedele;

6) reguleerib etüleenist sõltuvate geenide ekspressiooni.

A) 1, 2, 3. B) 1, 4, 6. C) 1, 3, 5. D) 2, 3, 6. E) 2, 3, 4.

–  –  –

51. Millises järgmistest protsessidest etüleen ei osale:

A) kaheiduleheliste taimede seemnete idandamine;

B) soo kujunemine;

B) ülitundlikkusreaktsioon;

D) aerenhüümi moodustumine;

D) seemnete puhkeaja säilitamine;

E) eralduskihi moodustamine.

52. Mis põhjustab "kolmekordse" reaktsiooni etüleenile?

A) rakkude arvu vähenemine;

B) rakkude kasvu suuna muutmine;

B) raku suuruse vähenemine;

D) tsütoskeleti elementide kokkupaneku katkemine;

E) mikrotuubulite orientatsiooni muutus tsütoplasma kortikaalses kihis 180 C võrra;

E) rakuseinte paksenemine.

53. Epinastia on nähtus ………:

A) lehtede närbumine veepuudusest;

B) eralduskihi moodustumise kiirendamine lehtede langemisel;

B) muutused lehtede värvuses;

D) lehtede longus nende vananemise tagajärjel;

E) muutused lehtede orientatsioonis ruumis, mis on tingitud rakkude jagunemise kiiruse vähenemisest varre alumisel küljel;

E) muutused lehtede orientatsioonis ruumis, mis on tingitud rakkude jagunemise kiiruse vähenemisest leherootse ülemisel küljel.

–  –  –

55. Valige õige väide CTR 1 osalemise kohta etüleeni signaaliülekandes:

A) etüleeni puudumisel aktiveerib CTR 1 etüleenist sõltuvate geenide transfaktorid;

B) etüleeni puudumisel inaktiveerib CTR 1 etüleenist sõltuvate geenide transfaktorid;

C) etüleeni puudumisel ei suuda CTR 1 reguleerida transfaktorite toimimist;

D) etüleeni seondumise tulemusena CTR 1 retseptoriga inaktiveerib see etüleenist sõltuvate geenide transfaktorid;

E) etüleeni CTR 1 retseptoriga seondumise tulemusena soodustab see etüleenist sõltuvate geenide transfaktorite moodustumist;

E) etüleeni seondumise tulemusena CTR 1 retseptoriga interakteerub see etüleenist sõltuvate geenidega.

56. Valige õige väide:

A) viljastatud munarakk hakkab jagunema ilma puhkeperioodita;

B) sügoodi esimese jagunemise tulemusena moodustub suur apikaalne rakk ja väiksem basaalrakk;

B) basaalrakk jaguneb embrüo telje suhtes risti;

D) oktant moodustub apikaalse raku pikisuunalise jagunemise jada tulemusena;

D) hüpofüüs on suspensori otsarakk, mis on suunatud mikropüüli poole.

–  –  –

58. Valige kihistumise kohta õige väide:

1) aitab vabastada seemned sunnitud puhkeseisundist;

2) aitab vabastada seemned füsioloogilisest puhkeseisundist;

3) on suurendada seemnekesta vee või hapniku läbilaskvust;

4) seisneb paisunud olekus seemnete pikaajalises kokkupuutes madalal temperatuuril;

5) sellega kaasneb giberelliinide taseme tõus seemnetes;

6) sellega kaasneb ABA taseme tõus seemnetes.

A) 1, 3, 5. B) 1, 4, 5. C) 2, 3, 5. D) 2, 4, 5. E) 2, 4, 6

59. Valige vale väide:

A) teraviljades kaitseb koleoptiil embrüo lehti seemnete idanemise ajal mullaosakeste mehaaniliste kahjustuste eest;

B) kaheiduleheliste seemnete maa-aluse idanemise korral moodustab konks epikotüül;

B) hüpokotüüli nimetatakse alamiduleheks;

D) koleoptiil täidab algselt kaitsefunktsiooni ja muutub seejärel esimeseks tõeliseks fotosünteesiks võimeliseks leheks;

D) maapealse idanemise korral tuuakse mullapinnale esimesena idulehed.

60. Valige õige väide:

A) soo teke taimedes on geneetiliselt määratud;

B) valguse spektraalne koostis ja fotoperiood ei mõjuta soo avaldumist taimedes;

C) enamik õistaimi on kahekojalised;

D) ühekojalistel taimedel isas- ja emased lilled moodustuvad erinevatel indiviididel;

E) lillelise stiimuli tajumine toimub ainult apikaalsete meristeemide abil;

E) õitsemise esilekutsumine toimub võrse tipus.

61. Valige õige väide:

A) elund, mis õitsemise alguse ajal tajub päeva pikkust ja madalaid temperatuure, on lehed;

B) valgussähvatustega öö katkestamine takistab lühipäevataimede õitsemist;

C) kevadised taimed vajavad õitsemisele üleminekuks pikaajalist kokkupuudet madalal temperatuuril.

D) kõigi taimede talviseid ja kevadisi vorme iseloomustavad väljendunud morfoloogilised erinevused;

D) veepuudus lükkab edasi sibulataimede üleminekut õitsemisele.

62. Valige fütokroomi kohta vale väide:

A) on lahustuv valk;

B) selle molekulmass on umbes 250 kDa;

B) koosneb kahest allüksusest;

D) kromofoorrühm on seotud valguga tioestersideme kaudu;

E) kromofoorrühm on tsükliline tetrapürroolstruktuur.

63. Generatiivsed meristeemid:

1) tekitada lilleorganeid;

2) kasutada õisikute moodustamiseks;

3) kontrollitud meristeemidentiteedigeenide poolt;

4) mida kontrollivad lilleorgani identiteedigeenid.

64. Valige õiged väited:

1) DDR-is sünteesitakse anthesiinid konstitutiivselt ja giberelliinid sünteesitakse pikal päeval;

2) DDR-is sünteesitakse pikal päeval anthesiinid, lühikesel päeval giberelliinid;

3) KDR-is sünteesitakse anthesiinid lühikesel päeval ja GA-d sünteesitakse ainult pikal päeval;

4) KDR-is sünteesitakse anthesiinid lühikese päevaga ja õitsemiseks piisab alati giberelliinidest.

A) 1, 3. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 2, 4.

65. SAG-id on

1) geenid, mille ekspressioon indutseeritakse vananemise käigus;

2) geenid, mille ekspressioon vananedes väheneb;

3) geenid, mis kodeerivad erinevaid proteaase, lipaase, ribonukleaase, samuti etüleeni biosünteesi ensüüme;

4) fotosünteesis osalevaid valke kodeerivad geenid.

A) 1, 3. B) 1, 4. C) 2, 3. D) 2, 4.

AUTORI PÄRAST

OSA I. ERIKURSUSE PROGRAMM

“TAIME KASVU JA ARENGU FÜSIOLOOGIA”…………………..

II JAGU. EKSPERIMENTAALNE OSA …………………………..

Laboritöö nr 1. Auksiinide mõju teravilja koleoptiilsete segmentide kasvule ………………………………………………………

Laboritöö nr 2. Morfogeneesi suuna hormonaalne reguleerimine tubaka rakukultuuris………………

Laboritöö nr 3. Giberelliini mõju hüdrolüütiliste ensüümide aktiivsusele teravilja terades…………………..

Laboritöö nr 4. Triasoolide aeglustava toime määramine ……………………………………………………………………………………

Juhtimine Cand. ökon. Teadus Nikiforov A.A. [e-postiga kaitstud] Moskva, rahandus..." Geograafiainstituut, Venemaa Teaduste Akadeemia rahvuspargi Kaug-Ida filiaal "Tiigri kutse" Vastutav toimetaja: akadeemik..." Kliinilised soovitused Mikroorganismide tundlikkuse määramine antimikroobsetele ravimitele Versioon-2015 -02 Juhised kinnitatud: Kliinilise mikrobioloogia ja antimikroobse keemiaravi piirkondadevahelise ühenduse laiendatud koosolek (Moskva, 23. mai 2014);..."

„Hr Aram Harutyunyan Armeenia Vabariigi looduskaitseminister EECCA riikide keskkonnastrateegia elluviimise edusammud ja väljavaated Lugupeetud härra juhataja, kallid kolleegid, daamid ja härrad! Armeenia Vabariigi valitsuse nimel lubage mul tervitada..."

„VENEMAA KESKKONNA FÖDERAALNE INFOAGENTUUR RIIKLIKU INFOAGENTUUR „LODUSVARAD” Sorokina N.B., Fedorov A.V., Samotesov E.D. VENEMAA LOODE PIIRKONNA KLIIMA Populaarne aruanne Peatoimetaja Dr. Peatoimetaja all. N.G. Rybalsky, filoloogiadoktor, prof. Yu.Yu. Galk..."

"Bioloogiliste makromolekulide eraldamine ja tuvastamine" Moskva Riikliku Ülikooli bioloogiateaduskonna immunoloogia osakonna üliõpilastele. Ph.D. A.Yu.Sazykin Kursuse “Bioloogiliste makromolekulide isoleerimine ja identifitseerimine” eesmärk on tutvustada üliõpilasi kaasaegse ettevalmistava ja analüütilise...

VENEMAA TEADUSTE AKADEEMIA KARELIA TEADUSKESKUS (IVPS KarRC RAS) KINNITUS: IVPS KarRC RAS-i direktor _ Geoloogiateaduste doktor. JAH. Subetto “_”_2014 Akadeemilise distsipliini “TEADUSAJALUGU JA TEADUSFILOSOOFIA” tööprogramm püüdlusele...”

2017 www.sait – “Tasuta digitaalne raamatukogu- erinevad materjalid"

Sellel saidil olevad materjalid on postitatud ainult informatiivsel eesmärgil, kõik õigused kuuluvad nende autoritele.
Kui te ei nõustu, et teie materjal sellele saidile postitatakse, kirjutage meile, me eemaldame selle 1-2 tööpäeva jooksul.


Igas elusorganismis toimuvad pidevad kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed muutused, mis peatuvad ainult teatud tingimustel puhkeperioodidega.

Kasv on kvantitatiivne muutus arengu käigus, mis seisneb raku, organi või kogu organismi suuruse pöördumatus suurenemises.

Areng on keha komponentide kvalitatiivne muutus, mille käigus olemasolevad funktsioonid muudetakse teisteks. Areng on taimeorganismis selle käigus toimuvad muutused eluring. Kui seda protsessi pidada vormi kehtestamiseks, siis nimetatakse seda morfogeneesiks.

Kasvu näiteks on rakkude vohamisest ja suurenemisest tingitud okste vohamine.

Arengu näideteks on seemikute moodustumine seemnetest idanemise ajal, õie moodustumine jne.

Arendusprotsess hõlmab mitmeid keerulisi ja väga rangelt koordineeritud keemilisi muundumisi.

Kõikide elundite, taimede, populatsioonide jne kasvu iseloomustav kõver (kooslusest molekulaarsele tasemele) on S-kujuline ehk märgikujuline (joonis 6.1).

Selle kõvera võib jagada mitmeks osaks:

– esialgne mahajäämusfaas, mille kestus sõltub sisemistest muutustest, mis aitavad kasvuks valmistuda;

– logaritmiline faas ehk periood, mil kasvukiiruse logaritmi sõltuvust ajast kirjeldatakse sirgjoonega;

– kasvukiiruse järkjärgulise vähenemise faas;

– faas, mille jooksul keha jõuab paigalseisu.

Joonis 6.1. S-kujuline kasvukõver: I – mahajäämusfaas; II – logaritmiline faas; III – kasvukiiruse vähenemine; IV – statsionaarne olek

Iga S-kõvera moodustava faasi pikkus ja selle iseloom sõltuvad paljudest sisemistest ja välistest teguritest.

Seemnete idanemise viivitusfaasi kestust mõjutavad hormoonide puudumine või liig, kasvuinhibiitorite olemasolu, embrüo füsioloogiline ebaküpsus, vee ja hapniku puudus, optimaalne temperatuur, valgusinduktsioon jne.

Logaritmilise faasi pikkus on seotud mitmete spetsiifiliste teguritega ja sõltub tuumas kodeeritud geneetilise arengu programmi omadustest, fütohormoonide gradiendist, toitainete transpordi intensiivsusest jne.

Kasvu pärssimine võib olla muutuvate tegurite tagajärg keskkond ning seda määravad ka nihked, mis on seotud inhibiitorite ja omapäraste vananemisvalkude kuhjumisega.

Kasvu täielik pidurdumine on tavaliselt seotud organismi vananemisega, s.o perioodiga, mil sünteetiliste protsesside kiirus väheneb.

Kasvu lõppedes toimub inhibeerivate ainete kogunemine ja taimeorganid hakkavad aktiivselt vananema. Viimasel etapil lõpetavad kõik taimed või selle üksikud osad kasvamise ja võivad minna puhkeolekusse. See taime viimane etapp ja statsionaarse faasi saabumise aeg on sageli määratud pärilikkusega, kuid neid omadusi võivad keskkonnamõjud teatud määral muuta.

Kasvukõverad näitavad olemasolu erinevad tüübid kasvu füsioloogiline reguleerimine. Viivitusfaasis toimivad mehhanismid, mis on seotud DNA ja RNA moodustumisega, uute ensüümide, valkude sünteesiga ja hormoonide biosünteesiga. Logaritmilises faasis täheldatakse rakkude aktiivset pikenemist, uute kudede ja elundite tekkimist ning nende suuruse suurenemist, st ilmnevad nähtava kasvu etapid. Kõvera kalle võib sageli üsna hästi näidata geneetilist kogumit, mis määrab antud taime kasvupotentsiaali ja määrab ka selle, kui hästi tingimused vastavad taime vajadustele.

Kasvukriteeriume kasutatakse rakkude suuruse, arvu, mahu, märg- ja kuivmassi, valgu või DNA sisalduse suurendamiseks. Kuid terve taime kasvu mõõtmiseks on raske sobivat skaalat leida. Seega ei pööra nad pikkuse mõõtmisel tähelepanu hargnemisele; helitugevust on vaevalt võimalik täpselt mõõta. Rakkude arvu ja DNA määramisel ei pöörata tähelepanu raku suurusele, valgu definitsiooni alla kuuluvad varuvalgud, massi mõiste alla ka reservained ning märja massi mõiste alla ka transpiratsioonikaod jne. Seetõttu on igal konkreetsel juhul skaala, mida saab kasutada terve taime kasvu mõõtmiseks, see on spetsiifiline probleem.

Võrsete kasvukiirus on keskmiselt 0,01 mm/min (1,5 cm/ööpäevas), troopikas kuni 0,07 mm/min (~ 10 cm/ööpäevas) ja bambusevõrsete puhul 0,2 mm/min (30 cm/ööpäevas) .



Teema 1. Üldised kasvumustrid

1. Üldised ideed taimede kasvu ja arengu kohta

2. Kasvu lokaliseerimine

3. Rakuline kasvualus

4. Kasvunähtused

5. Pöördumatud kasvuhäired

6. Kasvukiiruse arvestamise meetodid

Ontogenees ( individuaalne areng või elutsükkel) on järjestikuste ja pöördumatute muutuste kompleks taimede elutegevuses ja struktuuris alates viljastatud munarakust, embrüonaalsest või vegetatiivsest pungast kuni loomuliku surmani.

Kõrgus on taime normaalse funktsioneerimise kõige olulisem ilming – see on taime, tema üksikute organite, rakkude ja rakusiseste struktuuride pikkuse, mahu ja üldise suuruse pöördumatu suurenemine. Taimede suuruse ja kaalu suurenemine jätkub kogu nende eluea jooksul.

Näilisel ja tõelisel kasvul on vahet.

Nähtav kasv on neoplasmi ja hävitamise vastastikku vastandlike protsesside tasakaal.

Tõeline kasv on uute struktuuride moodustumise protsess.

Kuid mitte iga massi suurenemist ei saa nimetada kasvuks; näiteks kui seemned paisuvad, suureneb mass, kuid see pole kasv, kuna nähtus võib olla pöörduv.

Kasvutingimused on :

1. ehitusmaterjalide ja energia kättesaadavus;

2. spetsiaalsete regulaatorite - fütohormoonide - olemasolu.

Ehitusmaterjali ja energia allikaks on fotosünteesi protsess. Intensiivse vooluga osalevad ained (varu, mineraal, vesi) kasvuprotsessides.

Areng vastavalt D.A. Sabiniin on kvalitatiivne muutus taime ja selle osade struktuuris ja funktsionaalses aktiivsuses ontogeneesi käigus.

Kasv ja areng on üksteisega tihedalt seotud ja toimuvad samaaegselt. Kasv on üks arengu omadusi, seetõttu on arengu alguseks vajalik vähemalt vaevu alanud kasv. Tulevikus on määravad arendusprotsessid. Kiire kasvuga võib aga kaasneda aeglane areng ja vastupidi. Näiteks talivili kasvab kevadel külvamisel kiiresti, kuid ei hakka õitsema ning sügisel külvatuna kasvab aeglaselt ja läbib arenguprotsessi, mis määrab lillede edasise välimuse. Seega on arengu näitajaks taimede üleminek paljunemisele ning kasvukiiruste näitajaks taime massi, mahu ja suuruse akumuleerumise kiirus.

Kasvu- ja arenguprotsesse määrab taime pärilikkus ning neid reguleerivad fütohormoonid ja keskkonnategurid.

Ontogeneesi klassifikatsioon:

1. Fenoloogilised faasid– need on selgelt väljendunud morfoloogilised muutused taimede struktuuris ja funktsionaalses aktiivsuses. Need iseloomustavad ühelt poolt taimede morfoloogiliste tunnuste muutusi, mis on seotud uute elundite ilmumisega, teisalt on need sageli seotud kultuurtaimede majanduslikult oluliste omaduste üksikasjaliku kirjeldamisega.



Näiteks teraviljadel eristatakse järgmisi faase: seemnete idanemine, võrsed, kolmas leht, varre maa-alustest sõlmedest hargnemine (hargnemine), torusse tärkamine (varrestumine, peamise võrse varre kasvu algus), suund ( laskmine), õitsemine, piimjas küpsus, vahajas küpsus, täielik küpsus.

Õunapuul märgitakse: pungade turse, õienuppude ja lehepungade õitsemine, esimeste lehtede lahtirullumine, õisikute moodustumine, õitsemine, viljade küpsemine, viljade valmimine, sügisene lehtede värvumine, lehtede langemine. Viinamarjadel eristatakse fenofaase: mahlavoolu algus, pungade paisumine, pungade avanemine, esimese lehe lahtirullumine, kolmanda lehe lahtirullumine, õitsemine, valmimine, tehniline küpsus, lehtede sügisene värvumine.

2. Taime elutsükkel koosneb kahest perioodist - vegetatiivne ja reproduktiivne. Esimesel perioodil moodustub intensiivselt vegetatiivne mass, juurestik kasvab intensiivselt, toimub hargnemine ja hargnemine, puitunud okstes kasvavad uued oksad, munetakse lilleorganid.

Paljunemisperiood hõlmab õitsemist ja vilja kandmist. Pärast õitsemist väheneb vegetatiivsete organite niiskus, lehtede lämmastikusisaldus väheneb järsult, toimub plastainete väljavool nende mahutitesse ja varte kõrgus lakkab kasvamast.

Michurin I.V. vahet teha viljapuud 5 etappi või elufaasi: 1. seemnete idanemine;

2. seemiku nooruse faas ja esimene viljumine;

3. keha morfoloogiliste ja füsioloogiliste omaduste stabiliseerimine;

4. regulaarne viljakandmine ja järgmised 3-5 aastat;

5. vananemine ja suremine.

3. Vanuseperioodid:

Embrüonaalne – sügootide moodustumise ja embrüo arengu periood;

Juveniilne - nooruse periood, mida iseloomustab embrüo idanemine ja vegetatiivsete organite moodustumine;

Küpsusperiood - lilleprimordi ilmumine, reproduktiivorganite moodustumine;

Paljunemine (viljamine) – viljade ühe- ja mitmekordne moodustumine;

Vananemine – lagunemisprotsesside ülekaal, struktuurid on passiivsed.

4. Organogeneesi etapid, peegeldades meristemaatilises koes (kasvukoonuses) toimuvaid morfofüsioloogilisi muutusi. Organogeneesi etappe tõestas F.M. Cooperman ja leidis, et taimed läbivad ontogeneesi käigus 12 etappi. Nende hindamine on aluseks taimede kasvu ja arengu bioloogilisele kontrollile, mis võimaldab hinnata looduslike ja kliimatingimuste mõju, põllumajandustehnoloogia taset, sortide potentsiaalse produktiivsuse rakendamist ja määrata nende tootlikkuse suurendamise viise. On kindlaks tehtud, et I-II staadiumis toimub kasvukoonuse diferentseerumine vegetatiivseteks organiteks (määratakse lehtede, sõlmede, sõlmevahede arv ja taime harjumus). III-IV staadiumis pikendatakse õisiku telge ja laotakse õisiku metameerid (oras oga, tiivad tihvtis, labad korvis jne), V-VIII staadiumis laotakse ja moodustatakse õieelundid, IX. - viljastumine ja sügoodi teke, X -XII – kasv ja seemnete teke. (Etapid räägitakse täpsemalt praktilistes tundides).

TAIMEKASV JA ARENG

Taimede kasvu ja arengu protsessidel on mitmeid eristavad tunnused võrreldes loomsete organismidega. Esiteks on taimed võimelised vegetatiivselt paljunema. Teiseks tagab merestemaatiliste kudede olemasolu taimedes suure kiiruse ja võime taastuda. Kolmandaks, toitainete pakkumiseks säilitavad taimed kasvu kogu elu.

Kasvu ja arengu kontseptsioon. On levinud

kasvumustrid

Igas elusorganismis toimuvad pidevad kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed muutused, mis peatuvad ainult teatud tingimustel puhkeperioodidega.

Kasv on kvantitatiivne muutus arengu käigus, mis seisneb raku, organi või kogu organismi suuruse pöördumatus suurenemises.

Areng on keha komponentide kvalitatiivne muutus, mille käigus olemasolevad funktsioonid muudetakse teisteks. Areng on taimeorganismis selle elutsükli jooksul toimuvad muutused. Kui seda protsessi pidada vormi kehtestamiseks, siis nimetatakse seda morfogeneesiks.

Kasvu näiteks on rakkude vohamisest ja suurenemisest tingitud okste vohamine.

Arengu näideteks on seemikute moodustumine seemnetest idanemise ajal, õie moodustumine jne.

Arendusprotsess hõlmab mitmeid keerulisi ja väga rangelt koordineeritud keemilisi muundumisi.

Kõikide elundite, taimede, populatsioonide jne kasvu iseloomustav kõver (kooslusest molekulaarsele tasemele) on S-kujuline ehk märgikujuline (joonis 6.1).

Selle kõvera võib jagada mitmeks osaks:

– esialgne mahajäämusfaas, mille kestus sõltub sisemistest muutustest, mis aitavad kasvuks valmistuda;

– logaritmiline faas ehk periood, mil kasvukiiruse logaritmi sõltuvust ajast kirjeldatakse sirgjoonega;

– kasvukiiruse järkjärgulise vähenemise faas;

– faas, mille jooksul keha jõuab paigalseisu.

Iga S-kõvera moodustava faasi pikkus ja selle iseloom sõltuvad paljudest sisemistest ja välistest teguritest.

Seemnete idanemise viivitusfaasi kestust mõjutavad hormoonide puudumine või liig, kasvuinhibiitorite olemasolu, embrüo füsioloogiline ebaküpsus, vee- ja hapnikupuudus, optimaalse temperatuuri puudumine, valguse esilekutsumine jne.

Logaritmilise faasi pikkus on seotud mitmete spetsiifiliste teguritega ja sõltub tuumas kodeeritud geneetilise arengu programmi omadustest, fütohormoonide gradiendist, toitainete transpordi intensiivsusest jne.

Kasvu pärssimine võib olla tingitud keskkonnategurite muutustest ning seda võivad määrata ka muutused, mis on seotud inhibiitorite ja spetsiifiliste vananemisvalkude kuhjumisega.

Kasvu täielik pidurdumine on tavaliselt seotud organismi vananemisega, s.o perioodiga, mil sünteetiliste protsesside kiirus väheneb.

Kasvu lõppedes toimub inhibeerivate ainete kogunemine ja taimeorganid hakkavad aktiivselt vananema. Viimasel etapil lõpetavad kõik taimed või selle üksikud osad kasvamise ja võivad minna puhkeolekusse. See taime viimane etapp ja statsionaarse faasi saabumise aeg on sageli määratud pärilikkusega, kuid neid omadusi võivad keskkonnamõjud teatud määral muuta.

Kasvukõverad näitavad erinevat tüüpi kasvu füsioloogilise regulatsiooni olemasolu. Viivitusfaasis toimivad mehhanismid, mis on seotud DNA ja RNA moodustumisega, uute ensüümide, valkude sünteesiga ja hormoonide biosünteesiga. Logaritmilises faasis täheldatakse rakkude aktiivset pikenemist, uute kudede ja elundite tekkimist ning nende suuruse suurenemist, st ilmnevad nähtava kasvu etapid. Kõvera kalle võib sageli üsna hästi näidata geneetilist kogumit, mis määrab antud taime kasvupotentsiaali ja määrab ka selle, kui hästi tingimused vastavad taime vajadustele.

Kasvukriteeriume kasutatakse rakkude suuruse, arvu, mahu, märg- ja kuivmassi, valgu või DNA sisalduse suurendamiseks. Kuid terve taime kasvu mõõtmiseks on raske sobivat skaalat leida. Seega ei pööra nad pikkuse mõõtmisel tähelepanu hargnemisele; helitugevust on vaevalt võimalik täpselt mõõta. Rakkude arvu ja DNA määramisel ei pöörata tähelepanu raku suurusele, valgu definitsiooni alla kuuluvad varuvalgud, massi mõiste alla ka reservained ning märja massi mõiste alla ka transpiratsioonikaod jne. Seetõttu on igal konkreetsel juhul skaala, mida saab kasutada terve taime kasvu mõõtmiseks, see on spetsiifiline probleem.

Võrsete kasvukiirus on keskmiselt 0,01 mm/min (1,5 cm/ööpäevas), troopikas kuni 0,07 mm/min (~ 10 cm/ööpäevas) ja bambusevõrsete puhul 0,2 mm/min (30 cm/ööpäevas) .

Kasvu rütm- raku, elundi, organismi aeglase ja intensiivse kasvu vaheldumine - mõnikord igapäevane, hooajaline - on sisemiste ja väliste tegurite koosmõju tulemus.

Kasvu sagedus iseloomulik mitmeaastastele, talvistele ja kaheaastastele vormidele, mille puhul aktiivse kasvuperioodi katkestab puhkeperiood.

Pika kasvuperioodi seadus- Lineaarse kasvu (massi) kiirus raku, koe, mis tahes organi või taime kui terviku ontogeneesis ei ole konstantne ja seda saab väljendada sigmoidkõveraga (Sachsi kõver). Lineaarset kasvufaasi nimetas Sachs suureks kasvuperioodiks. Kõveral on 4 osa (faasi).

  1. Aeglase kasvu esialgne periood (lagiperiood).
  2. Palgiperiood, pikk kasvuperiood Sachsi järgi)
  3. Kasvu aeglustumise faas.
  4. Statsionaarne seisund (kasvu lõpp).

Kasvukorrelatsioonid (stimuleeriv, pärssiv, kompenseeriv)- peegeldavad teatud organite või taimeosade kasvu ja arengu sõltuvust teistest, nende vastastikust mõju. Stimuleerivate korrelatsioonide näide on võrse ja juure vastastikune mõju. Juur varustab maapealseid elundeid vee ja toitainetega ning lehtedest juurteni, mida nad saavad orgaaniline aine(süsivesikud, auksiinid), mis on vajalikud juurte kasvuks.

Inhibeerivad korrelatsioonid (inhibeeriv) - O päeva jooksul pärsivad elundid teiste organite kasvu ja arengut. Nende korrelatsioonide näide on nähtus a domineerimise tipp– külgmiste pungade ja võrsete kasvu pärssimine võrse apikaalse punga poolt. Näiteks on „kuningliku” loote fenomen, mis loob esimesena. Praktikas kasutatakse apikaalse domineerimise eemaldamise meetodit: võra moodustamine domineerivate võrsete tippude kärpimise teel, viljapuude seemikute ja seemikute korjamine.

TO kompenseerivad korrelatsioonid peegeldavad üksikute elundite kasvu ja konkurentsisuhete sõltuvust nende toitainetega varustamisest. Taimeorganismi kasvuprotsessis toimub osa arenevatest elunditest loomulik vähenemine (abstsissioon, surm) või kunstlik eemaldamine (munasarjade pigistamine, hõrenemine), ülejäänud kasvavad kiiremini.

Taastumine - kahjustatud või kadunud osade taastamine.

  • Füsioloogiline - juuremütsi taastamine, puutüvede kooriku vahetus, vanade ksüleemielementide asendamine uutega;
  • Traumaatiline - tüvede ja okste haavade paranemine; seotud kalluse moodustumisega. Kaenlaaluste või külgmiste pungade ärkamise ja taaskasvamise tõttu kaotatud maapealsete elundite taastamine.

Polaarsus - taimedele iseloomulik struktuuride ja protsesside spetsiifiline eristamine ruumis. See avaldub juure ja varre teatud kasvusuunas, ainete teatud liikumissuunas.

Seotud väljaanded