Способы размножения культурных растений. Какие есть способы искусственного вегетативного размножения культурных растений? Образование дочерней луковицы

Размножение цветковых растений является воспроизведением разновидностями себе равных. Оно дает возможность поддерживать преемственность между различными поколениями и поддерживать количество популяций на каком-то определенном уровне.

Способы размножения растений

Самый простой способ получить красивую лужайку перед домом

Вы, конечно же, видели идеальный газон в кино, на аллее, а возможно, и на соседской лужайке. Те, кто хоть раз пытался вырастить зеленую площадку у себя на участке, без сомнений скажут, что это огромный труд. Газон требует тщательной посадки, ухода, удобрения, полива. Однако так думают только неопытные садоводы, профессионалы давно знают про инновационное средство - жидкий газон AquaGrazz .

Рассмотрим основные способы размножения растений.

Вегетативное размножение растений

Вегетативное размножение растений, сравнивая с таким способом размножения, как бесполое, возможно с помощью стеблей, листочков, почек и так далее. Вегетативное размножение растений должно осуществляться в благоприятных условиях: как и бесполое размножение.

Рассмотрим в таблице ниже, какой вегетативный орган использовать для размножения некоторых культур:

Бесполое

Бесполое размножение производится посредством спор. Спора является специализированной клеткой, которая прорастает без объединения с иными клетками. Они могут являться диплоидными и гаплоидными. Бесполое размножение возможно посредством жгутиков для передвижения. Бесполое может распространяться посредством ветров. Бесполое распространение – это самый распространенный способ размножения комнатных растений.

Размножение комнатных растений

Половое

Половое размножение растений имеет отношение к объединению особых половых клеток, которые называют гаметами. Гаметы бывают одинаковые и различные в морфологическом состоянии. Изогамия является слиянием одних и тех же гамет; гетерогамия является слиянием различных по габариту гамет. Для определенных групп растительности свойственно чередование поколений.

Виды размножения растений

Существуют следующие виды размножения растений:

Размножение делением

Этот способ очень известный и в то же время довольно надежный. Размножаются посредством деления кустистых корней посадки, которые могут вырастать от корневых побегов из спящих почек.

Деление куста

Для деления кустов потребуется нож, с помощью которого можно аккуратным образом разделить кустик на нужное число, однако, на каждой части должно быть не меньше 3 побегов либо почек. Затем все части нужно рассадить по емкостям и обеспечить необходимые для новых посадок условия роста. К тому же в некоторых случаях, чтобы получились новые корневые побеги, перед вегетационным периодом куст нужно подрезать, при этом нужно оставлять побеги лишь в центральной части растения. К концу летнего периода вырастают новые побеги, которые можно использовать для размножения.

Черенкование растений

Образование дочерней луковицы

Размножение комнатных растений также можно проводить с помощью еще одного способа деления кустов, только его отличие его в том, что он не является естественным вариантом размножения посадок.

Черенкование

Размножение с помощью черенков состоит в том, чтобы срезать со взрослых растений его черенков для укоренения и дальнейшего выращивания новых экземпляров растений - точной копии материнского. Исходя из того, какая часть растения применяется для черенкования, черенки бывают корневыми, стеблевыми и листовыми. Луковичные растения тоже можно так размножать.

Рассмотрим основные разновидности черенкования:

1. Корневые черенки

Это хороший способ размножения для комнатных растений, в основном образующих новые побеги по бокам, которые произрастают у корней. Смысл метода заключается в том, что корневище растения делится на части, длина которых по 10 сантиметров. Области срезов обмакиваем древесным углем. Потом черенки нужно посадить в грунт в заранее изготовленные бороздки с маленьким уклоном вниз, при этом на основание необходимо нанести немного речного песка. Потом бороздки нужно засыпать песком, смешанным с грунтом.

Таким образом, выходит, что около корней располагается маленькая прослойка песка, которая облегчает адаптацию посадок. К тому же расстояние от корней до грунта не должно быть более трех сантиметров.

1. Черенки со стеблей

Их можно получить посредством срезания маленьких стеблей растений, которые могут быть зелеными, полуодревесневшими и одревесневшими.

1. Зеленые черенки

Зеленые черенки представляют собой новые побеги растения с зелеными стебельками, в основном у них точка роста и около 4 выросших листочков. Исходя из числа последних, рост побега может быть разным. Применять данный метод лучше весной или в начале лета, когда растение активно развивается. Для этого нужно срезать верхнюю часть побегов, которые имеют вышеупомянутые особенности. У различных растений период укоренения различный.

Зеленые чернки

Размножение с помощью отводок

Метод отводок состоит в том, что новые посадки вырастают посредством укоренения побегов при их развитии.

Воздушные отводки являются довольно эффективным методом увеличения числа посадок. Размножение таким способом подходит не для всех видов посадок. В основном его используют тогда, когда длина посадки оказывается достаточно большой.

Вначале нужно определить длину будущей посадки и подобрать соответствующий участок на стебле, освободить его от листочков и сделать пару надрезов около стебля в освобожденной территории. Затем на участке надреза нужно наложить мох либо почву для укоренения.

Интересным вариантом является пленка, которой покрывают пластиковый горшок. В центральной части его основания необходимо сделать дырки, равные диаметру стеблей, а потом распилить его на две части, таким образом, чтобы область распила имела место между дырками. Потом две части емкости нужно объединить на растении, таким образом, чтобы стебель был в этой дырке, и закрепить его. Обернуть с помощью мха область стебля, поместить в емкость, куда засыпаем легкий грунт. После всех вышеперечисленных моментов грунт постоянно нужно увлажнять, а когда побег начнет давать корни, стебель материнской посадки нужно обрезать под основанием горшка, а новую посадку пересадить в другую емкость для дальнейшего выращивания. Таким образом, можно размножать следующие растения: фикус, жасмин и драцену.

Вегетативное размножение имеет большое практическое значение, так как гарантирует получение потомства, полностью сохраняющего свойства и признаки материнского растения; цветение у ряда видов наступает раньше, чем при семенном размножении; некоторые растения у нас не дают семян (ветреница японская и др.).

Способы вегетативного размножения .

1)Размножение корневищами . Этим способом размножают корневищные растения – ирисы, живокость, хризантемы, ландыши, золотарники и др. Корневище представляет собой подземный стебель, на нем имеются спящие почки, дающие начало новым побегам. Корневищные растения поэтому очень быстро разрастаются, хорошо приживаются после пересадки и хорошо развиваются. Выкопанный куст разрезают на части лопатой или ножом, можно ломать руками, стараясь нанести растению как можно меньше травм. Каждая часть куста должна иметь 3-4 почки и собственные корни. Растения, цветущие весной, лучше делить осенью, цветущие летом и осенью – весной.

2)Размножение клубнями . Клубни бывают стеблевого происхождения (видоизмененные стебли) и корневого – видоизмененные корни. Отличительной особенностью стеблевых клубней от корневых является наличие на них спящих почек, что позволяет размножать их делением (топинамбур – клубни отмирают через год; клубневая бегония, цикламен ― клубни живут несколько лет). Корневые клубни, не несущие на себе почек, отделяют с частью корневой шейки, где расположены спящие почки (георгины).

3)Размножение луковицами и клубнелуковицами . Луковичные растения по строению луковиц делятся на 2 группы: первая имеет чешуйчатые луковицы (лилии), вторая ― пленчатые (тюльпаны, нарциссы, гиацинты и др.). У пленчатых и чешуйчатых луковиц из пазушных почек образуются луковички-детки, которыми и размножаются растения. Лилии можно размножать также чешуйками луковиц, а некоторые виды образуют воздушные луковички-бульбочки в пазухах листьев.

Гладиолусы и крокусы размножаются клубнелуковицами, их можно делить на части, каждая из которых должна иметь 1-2 почки.

4)Размножение усами (стеблевыми побегами, растущими горизонтально и образующими в узлах новые укореняющиеся растения) характерно для земляники индийской, барвинка, живучки, фиалки душистой и др. Укоренившиеся экземпляры весной или осенью отделяют от материнских и высаживают на новое место.

5)Корневыми отпрысками размножают растения, на корнях которых находятся придаточные почки, способные развиваться в надземные побеги (вьюнок, драцена, хмель и др.). Отпрыски отделяют от материнского растения и рассаживают.

6)Черенкование – один из наиболее распространенных методов размножения растений. Любую отделенную от растения часть, предназначенную для вегетативного размножения, называют черенком. Черенки подразделяют на стеблевые, корневые и листовые. Стеблевые черенки, в свою очередь, на: зеленые, заготавливаемые с незрелой древесиной и не сформировавшимися листья, предназначенные для размножения двулетников, многолетников, горшечных культур и отдельных видов кустарников; полуодревесневшие, характеризующиеся сформировавшимися листьями и неполно вызревшей древесиной (розы, сирень, комнатный жасмин, фуксия и др.); одревесневшие, отличающиеся прочной, хорошо сформировавшейся древесиной без листьев (ива, жасмин, спирея и др.).

Корневыми и корневищными черенками размножаются большинство корневищных растений (пионы, флоксы, ирисы, мак восточный и др.). Листовыми черенками в большинстве случаев размножают оранжерейные растения (бегонию Рэкс, глоксинии, сансевеиру, эхеверию и др.).

Черенкование лучше проводить в теплицах, парниках или на специально защищенном участке с хорошо удобренной и обработанной почвой. Посадку проводят осенью или весной. На зиму черенки укрывают. В первый год жизни растений цветки и соцветия выщипывают, давая возможность лучше развиться вегетативным органам.

7)Размножение прививкой – пересадка черенка или глазка одного растения (привой) на другое (подвой). Этим способом размножают розы, азалии, лимоны, кактусы и др. Для успеха прививки требуется совместить живые, способные к делению клетки, т.е. хотя бы на некоторых участках камбий (ткань между лубом и древесиной) привоя должен совпадать с камбием подвоя.

Прививку следует проводить в тот период, когда почки привоя находятся в состоянии покоя. Существует несколько способов прививки. Они достаточно широко описаны в садоводческой литературе. Наиболее часто применяется окулировка (глазком). Выполняется она весной (прорастающим глазком) и летом (июль – август) – спящим глазком.

1.2.3. Вегетативное размножение

Все органы растения взаимосвязаны и влияют друг на друга. И каждый орган или его часть, отделённые от материнского растений могут при известных условиях превратиться в самостоятельный индивидуум, т.к. способны образовать побеги, новую корневую систему или то и другое, могут срастаться с другой частью растения Неотделённые части (корневища, луковица), также способна превращаться в новое растение.
В природе вегетативное размножение может осуществляться за счёт специализированных (корневища, усы и т.д.) и неспециализированных (неотделённые побеги или их отделённые части поросль) органов. Отделение частей от растения наблюдается например, у ив и тополей, растущих по долинам рек. Ветки деревьев могут отламываться под действием ветра, снегопада, животных, воды. Наблюдали в природе и самопрививки у древесины, растений (например, между сосной и кедром). Некоторым растениям свойственно мнимое живорождение (вивипария), при которой образуются выводковые почки на листовых пластинках (бриофиллум), луковички вместо цветков (чеснок "зимних" сортов), клубеньки вместо пазушных боковых почек (лилия тигровая). Вегетативное размножение обеспечивает воспроизведем растений при отсутствии условий для семенного размножения, способствует быстрому захвату территорий.
Способность растений к регенерации с древности подмечен человеком и используется при искусственном вегетативном размножении полезных растений. При этом происходит точное воспроизведение в новой особи всех признаков материнского организма. Это позволяет сохранить и использовать для хозяйственных целей стерильные особи, гетерозисные формы, двудольные растения, у которых хозяйственный интерес представляет один дол.
Большое значение этот способ имеет в декоративном садоводстве, где часто интерес представляют формы, практически не наследуемые при семенном размножении - пестролистные разрезнолистные, плакучие, пирамидальные и др. Важен этот способ при размножении растений, не дающих семян в определённых условиях или дающих нежизнеспособные семена. Вегетативно размноженные растения в первые годы жизни отличаются более быстрым ростом, быстрее начинают плодоносить. Степень регенерирующей способности является видовой особенностью. Обычно легче размножаются растения, имеющие специализированные органы или хорошо выраженную способность образовывать придаточные корни и почки. Сосна, например, вегетативно не размножается, а ель и пихта могут давать укореняемые отводки из горизонтальных нижних ветвей. Одревесневшие стеблевые черенки обычно легче укрепляются, чем зелёные, так как в их тканях накоплены продукты запаса и часто имеются готовые корневые зачатки. Есть породы, у которых стеблевые черенки укореняются очень плохо (ирга, рябина, боярышник, черёмуха). Для зелёных черенков необходимо создавать условия, препятствующие испарению, их нельзя перевозить на большие расстояния. Ещё сложнее осуществлять микроразмножение.
Как правило, виды с высокой регенерационной способностью в естественных и искусственных условиях могут размножаться одновременно несколькими способами (ива, тополь, смородина и др.). Укоренение при черенковании можно стимулировать, обрабатывая черенки стимуляторами роста или растворами Сахаров с основными элементами питания (азот, фосфор, калий). В течение последних лет для размножения цветочных культур черенкованием используют цеолитовые субстраты или смеси цеолита с различными компонентами (торф, песок, опилки и др.). Как показали исследования кафедры ботаники Кемеровского госуниверситета черенки хризантем в таких субстратах образуют более мощную корневую систему (по количеству и размерам корней), у них быстрее врастают побеги и наступает цветение.
Человек усовершенствовал способы вегетативного размножения, обнаруженные им в природе и начал разработку новых. Так, в настоящее время разрабатываются технологии клонального v икроразмножения (клон - совокупность всех особей, полученных при вегетативном размножении "материнского" организма). В основе его лежит способность отдельной клетки развиваться в целый организм. При этом растения получают из отдельных клеток тканей, выделенных из вегетативных органов, или же активизируют уже существующие меристемы (обычно верхушечные). Преимущества такого метода в том, что полученные растения свободны от вирусов и патогенных микроорганизмов, он позволяв получать большое количество идеально однородного посадочной материала, ускоряет селекционный процесс. Таким образом можно обновлять старые, ценные в хозяйственном отношении сорта. В Кузбассе в течение нескольких лет садоводам-любителям предлагался посадочный материал картофеля, выращенный из верхушечных меристем клубня. Однако этот способ трудоёмок и требует создания особых условий для развивающихся растений.

Способы вегетативного размножения
у дикорастущих и культурных растений Кемеровской области

Название способа	Растения
	культурные	дикорастущие
Корневищами	Ревень, Спаржа, Мята, Ландыш, Ирис	Пырей, Каллы, Ветреницы, Купены, Кислица, Мать-и-мачеха, Вороний глаз, Майник, Копытень, Сныть
Клубнями	Картофель, Топинамбур	Седмичник, Сныть
Луковицами	Тюльпан, Нарцисс, Лук, Чеснок, Кринум, Амариллис	Гусиный лук, Лилия-саранка, Рябчик, Луки
Клубнелуковицами	Гладиолусы
Усами	Земляника	Клевер ползучий, Седмичник, Гусиная лапчатка Земляника, Лютик ползучий, Будра, Клубника, Костяника
Корневые клубни (шишки)	Георгин, Аспарагус	Ятрышники, Любка двулистная
Черенки: стеблевые, одревесневшие	Смородина, Крыжовник, Чубушник, Плющи, Актинидия	Тополя, Ивы, Спирея, Калина
Стеблевые зелёные	Облепиха, Традесканция, Герань	Берёза
Листовые	Сансевьера, Бегония, Колеус, Глоксиния, Узумбарская Фиалка, Элодея
Корневые	Малина, Вишня, Слива, Ирис, Хрен	Одуванчик Иван-чай
Деление кустов	Флоксы, Дельфину мы, Примулы, Пионы, Лук-ботун, Ревень
Отводками	Крыжовник, Смородина	Пихта, липа, ель, калина, черёмуха
Корневые отпрыски	Вишня, Слива, Сирень	Черёмуха, Малина, Ежевика, Горчак, бодяк, Осот, тополя, Одуванчик
Прививки	Яблоня, Слива, Груша, Кактусы
Клональное микроразмножение	Картофель

Лекция 6. Размножение растений

Размножение является неотъемлемым свойством живых организмов воспроизводить себе подобных. Благодаря размножению обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Различают две основные формы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение . Размножение, в котором принимает участие один организм, не происходит образования и слияния гамет, не происходит слияния генетического материала в любой форме . Это наиболее древня форма размножения, широко распространенная во всех группах растений, происходит путем митотического деления или с помощью спор, особой формой бесполого размножения является вегетативное размножение.

Деление . Размножение путем деления характерно для одноклеточных водорослей . Деление происходит путем митоза, в результате образуются особи, генетически идентичные друг другу и материнскому организму.

Размножение спорами . Споры растений – репродуктивные, одноклеточные образования, служащие для образования новых особей . У большинства обитающих в воде водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Такие споры называют зооспорами . У наземных растений и грибов они не имеют специальных приспособлений для активного передвижения. Споры образуются в органах бесполого размножения – спорангиях или зооспорангиях. У водорослей практически любая клетка может стать спорангием, у высших растений спорангий – многоклеточный орган. У растений споры всегда гаплоидны. Если они возникают на диплоидном растении, то их образованию предшествует мейоз, если на гаплоидном – митоз. Споры, образующиеся в результате мейоза генетически неодинаковы, организмы, которые из них развиваются, генетически неравноценны.

Растение, на котором образуются споры, называют спорофит. Если споры морфологически неотличимы, то растения, которые их образуют, называют равноспоровыми, разноспоровые растения – растения, образующие споры, всегда отличающиеся по величине и физиологическим особенностям. Микроспоры – более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские гаметофиты (растения, образующие мужские гаметы). Мегаспоры – более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские гаметофиты . Разноспоровость чаще встречается среди высших растений (некоторые плауны, папоротники, все голосеменные и покрытосеменные).

Размножение спорами имеет большое биологическое значение – в результате мейоза происходит перекомбинация генетического материала, в спорах возникают новые комбинации аллелей генов, попадающие под контроль отбора; обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения. Благодаря малым размерам и легкости споры разносятся на большие расстояния, обеспечивая расселение растений; плотная оболочка споры служит надежной защитой от неблагоприятных условий среды.

Вегетативное размножение растений – это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативного тела и их последующей регенерации (восстановления до целого организма). Данный способ размножения широко распространен в природе. Вегетативным способом размножаются как водоросли, так и высшие растения.

Вегетативное размножение бывает естественным и искусственным . Благодаря естественному вегетативному размножению в природе происходит быстрое увеличение числа особей вида, их расселение и как следствие – успех в борьбе за существование. Естественное вегетативное размножение происходит несколькими путями: фрагментацией материнской особи на две или более дочерних; разрушением участков наземно-ползучих и полегающих побегов (плауны, голосеменные, цветковые); с помощью особых структур, специально предназначенных для вегетативного размножения (клубни, луковицы, корневища, клубнелуковицы, пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях, выводковые корзиночки моховидных и т. д.).

Искусственное вегетативное размножение осуществляется при участии человека при выращивании культурных растений. Искусственное вегетативное размножение обладает рядом преимуществ над семенным: обеспечивает получение потомков, сохраняющих признаки родительского организма, ускоряет получение потомков, позволяет получить большое количество потомков. Кроме того, с помощью вегетативного размножения можно воспроизвести клоны тех растений, которые образуют нежизнеспособные семена или вообще их не образуют.

Способы вегетативного размножения. Растения можно размножать вегетативными органами – делением целого растения на части, надземными и подземными побегами, листьями, корнями.

Фрагментацией называют разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых регенерирует в новую особь (рис. 34). Такое размножение характерно для нитчатых и пластинчатых водорослей (обрывки нитей или части таллома), некоторых цветковых растений (например, элодея канадская). В Европу попали только женские экземпляры элодеи, не способные образовывать семена из-за отсутствия мужских растений и единственным способом размножения оказалась фрагментация.

Деление кустов. Смородина, крыжовник, примулы, ревень хорошо размножаются частями кустов. Растение выкапывают, делят на части и высаживают отдельно друг от друга. Кусты обычно делят весной или во второй половине лета.

Размножение надземными побегами.

Усы . В сельскохозяйственной практике усами размножают клубнику и землянику. В узлах усов образуются боковые почки и придаточные корни. После засыхания междоузлий растения обособляются. В природе усами размножаются такие растения, как лютик ползучий, камнеломка отпрысковая.

Рис. Размножение смородины отводками

Отводки. Отводки – это участки побегов, которые специально прижимаются к земле, и присыпаются землей, а после развития придаточных корней отделяются от материнского растения (рис. 36). Для лучшего укоренения побег можно надрезать. Это нарушает отток питательных веществ и их скопление в месте надреза, что создает благоприятные условия для образования придаточных корней. Отводками размножаются крыжовник, смородина, виноград .

Стеблевые черенки. Стеблевой черенок представляет собой участок надземного побега. Стеблевыми черенками размножают виноград, смородину, крыжовник, декоративные виды спиреи, красный перец, баклажан и другие. Для размножения берут черенки длиной от 2-3 до 6-8 см, состоящих из одного междоузлия и двух узлов. На верхнем узле листья оставляются (если листовые пластинки крупные, то их наполовину срезают). Черенки высаживают в специальные парнички, а после укоренения – в открытый грунт.

Рис. . Размножение черенками

Прививка (или трансплантация) – искусственное сращивание части (черенка, почки) одного растения с побегом другого. Черенок или почка с прилегающим к ней

участком коры и древесины (глазок), привитые на другое растение, называют привоем . Подвой – растение или его часть, на котором осуществлена прививка. Прививка позволяет использовать корневую систему подвоя для сохранения или размножения определенного сорта, замены сорта, получения новых сортов, ускорения плодоношения, получения морозоустойчивых растений, ремонта или омоложения старых взрослых деревьев.

Известно много способов прививки, однако все их можно свести к двум основным типам: прививка сближением, когда привой и подвой остаются на своих корнях, прививка отделенным привоем, когда корни имеет только подвой.

Наиболее распространенными способами прививки являются следующие (рис. 38). Прививка в расщеп или в полурасщеп . Применяют в том случае, если привой тоньше подвоя. Поперечный срез подвоя полностью или частично разделяют и вставляют в него привой, косо срезанный с двух сторон.

Прививка под кору. Привой также тоньше подвоя. На подвое делают горизонтальный срез под стеблевым узлом, кору надрезают в вертикальном направлении и осторожно отворачивают ее края. На привое делают срез в виде полуконуса, вставляют его под кору, зажимают отворотами коры и обвязывают.

Копулировка . Применяется в том случае, если привой и подвой имеют одинаковую толщину. На привое и подвое делают косые срезы и совмещают их, обеспечив плотность соединения.

Окулировка . Прививка почки-глазка. На подвое делается Т-образный разрез, края коры отгибаются, и за кору вставляют почку с небольшим участком древесины и плотно забинтовывают.

Размножение подземными побегами.

Клубень . Из сельскохозяйственных растений, размножающихся клубнями, наиболее известны картофель и топинамбур. Их можно размножать, высаживая целые клубни или их части с почками-глазками. Клубни, как хранилище запаса питательных веществ, образуются у таких дикорастущих растений, как сыть, седмичник.

Корневище . В сельском хозяйстве корневищами размножают ревень, мяту, спаржу, бамбук, в декоративном садоводстве – ландыш, ирис и другие. Они легко размножаются делением корневища на части, каждая из которых должна содержать вегетативную почку.

В лесах, степях, на лугах обитает большое количество корневищных растений, прежде всего злаков. К корневищным растениям относятся пырей, тимофеевка, белоус, купена, кислица, хвощ полевой и другие дикорастущие растения. У многих корневища ветвятся, и при отмирании старых частей происходит обособление новых растений.

Луковица . В сельскохозяйственной практике луковицами размножают лук, чеснок, декоративные растения: тюльпаны, нарциссы, гиацинты и другие. В природе луковицами размножаются многие растения: тюльпаны, гусиный лук, пролеска, подснежник и т. д. Вегетативное размножение луковичных растений осуществляют разросшимися взрослыми луковицами, детками, отдельными чешуями.

Клубнелуковица . Запасные питательные вещества клубнелуковицы расходуются на цветение, но к концу сезона формируется новая клубнелуковица. Кроме того, может образоваться одна или несколько клубнелуковичек – мясистых почек, развивающихся между старой и новой клубнелуковицами. К клубнелуковичным растениям относятся гладиолус, крокус.

Корневые клубни . Представляют собой утолщения боковых корней. В декоративном садоводстве корневыми клубнями размножают георгины, батат. При размножении георгинов необходимо брать корневые клубни с основанием стебля, несущим почки, так как корневые клубни почек не образуют. Корневыми клубнями размножаются чистяк весенний, любка двулистная.

Размножение корневыми отпрысками. Корневые отпрыски – побеги, возникающие из придаточных почек на корнях (рис. 36). Корневыми отпрысками размножается растения, легко образующие на корнях придаточные почки: вишня , слива, малина, сирень, осина, осот, бодяк полевой и др.

Корневые черенки. Корневой черенок представляет собой часть корня. Ими размножаются виды, на корнях которых легко развиваются придаточные почки: хрен, малина, вишня, розы. Корневые черенки заготавливают осенью, реже весной. Для этого используют боковые корни первого порядка в возрасте 2-3 лет. Длина черенка до 10-15 см, диаметр – 0,6-1,5 см. черенки высаживают в почву на глубину 2-3 см. Черенками размножаются и многие дикорастущие растения: ива, тополь, осина, одуван

Размножение листьями.

Целыми листьями. Многие цветковые растения размножают листьями, например сенполии, бегонии. Лист достаточно поставить в воду, появляются придаточные корни и придаточные почки, через некоторое время растение пересаживают в почву.

Листовыми черенками. Иногда достаточно даже части листа для вегетативного размножения. У бегонии королевской вырезают часть листа с крупной жилкой, лист сансевьеры можно разрезать на несколько листовых черенков и поставить их в воду.

Придаточными почками на листьях, детками . У бриофиллюма на листьях образуются придаточные почки, похожие на маленькие растения. Падая, они становятся самостоятельными растениями.

Культура тканей. Культура тканей представляет собой рост крупы растительных клеток на искусственных средах. Растительные клетки обладают свойством тотипотентности – отдельная клетка может развиться в нормальное растение при использовании определенных фитогормонов. Метод культуры тканей позволяет получать клоны некоторых высших растений. Клонирование – получение совокупности особей из одной материнской вегетативным путем. Клонирование используется для размножения ценных сортов растений и для оздоровления посадочного материала.

Половое размножение . Половое размножение связано с образованием растениями особого типа клеток – гамет. Растение, на котором происходит образование гамет, называют гаметофитом . Процесс формирования гамет называют гаметогенезом . Он происходит в особых органах – гаметангиях . У равноспоровых растений гаметофит обычно обоеполый: несет и женские, и мужские гаметангии. У разноспоровых растений из микроспор развивается гаметофит с мужскими гаметангиями, а из мегаспор – гаметофит с женскими гаметангиями. Гаметы растений образуются в митотически, мейоз происходит после образования зиготы (зиготическая редукция ) – многих водорослей, или при образовании спор (спорическая редукция ) – у диплоидных водорослей и высших растений. У животных мейоз происходит при образовании гамет (гаметическая редукция ).

Половое размножение имеет ряд преимуществ по сравнению с бесполым. Во-первых, при слиянии гамет образуется организм с уникальным двойным набором аллелей генов, полученных от родителей с разными генотипами, формируется организм с уникальным генотипом. В результате отбора будут выживать особи, чей генотип позволяет приспособиться к данным условиям среды, даже если эти условия изменяются.

Во-вторых, мутации, изменяющие гены чаще рецессивны, и вредны в данных условия среды. Диплоидный набор генов позволяет сохраниться возникшим рецессивным аллелям благодаря наличию доминантных аллелей этих генов. Каждый диплоидный организм содержит сотни, тысячи генов в рецессивном состоянии, как губка насыщена водой, так и генотип насыщен ими, они передаются следующему поколению и постепенно распространяются по популяции. Мутация проявится, если обе гаметы несут данную рецессивную аллель гена, а к этому времени среда может измениться, и данная мутация может оказаться полезной. Так происходит накопление и распространение мутаций.

Гаметы всегда гаплоидны. При слиянии мужской и женской гамет происходит образование диплоидной зиготы, из которой развивается новый организм. Процесс слияния гамет называют оплодотворением . Сущность полового процесса едина для всех живых организмов, а его формы разнообразны. Различают следующие типы полового процесса: хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия и оогамия (рис. 39).

Хологамия . Хологамия – слияние гаплоидных одноклеточных, внешне неотличимых организмов друг с другом. Этот тип полового процесса характерен для некоторых одноклеточных водорослей. В данном случае сливаются не гаметы, а целые организмы, выступающие в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота обычно сразу же делится мейотически (зиготическая редукция ) и образуется 4 дочерних гаплоидных одноклеточных организма.

Конъюгация. Особой формой полового процесса является конъюгация, характерная для некоторых нитчатых водорослей. Отдельные гаплоидные клетки нитевидных талломов, расположенных близко друг от друга, начинают образовывать выросты. Они растут навстречу друг другу, соединяются, перегородки в месте стыка растворяются, и содержимое одной клетки (мужской) переходит в другую (женскую). В результате конъюгации образуется диплоидная зигота.

Изогамия. При изогамии гаметы морфологически сходны между собой, то есть одинаковы по форме и размерам, но физиологически они разнокачественны. Данный половой процесс характерен для многих водорослей и некоторых грибов. Изогамия происходит только в воде, для передвижения в которой гаметы снабжены жгутиками. Они очень похожи на зооспоры, но имеют меньшие размеры.

Гетерогамия. При гетерогамии происходит слияние подвижных половых клеток, сходных по форме, но различающихся размерами. Женская гамета в несколько раз больше мужской и менее подвижна. Гетерогамия характерна для тех же групп организмов, что и изогамия, и также происходит в воде.

Оогамия. Характерна для некоторых водорослей и всех высших растений. Женская гамета – яйцеклетка – крупная и неподвижная. У низших растений образуется в одноклеточных гаметангиях – оогониях , у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных архегониях . Мужская гамета (сперматозоид) мала и подвижна, образуется у грибов и водорослей в одноклеточных, а у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных гаметангиях – антеридиях . Сперматозоиды способны передвигаться только в воде. Поэтому наличие воды – обязательное условие для оплодотворения у всех растений, за исключением семенных. У большинства семенных растений мужские гаметы утратили жгутики и называются спермиями .

Ключевые термины и понятия

1. Бесполое размножение. 2. Споры растений. 3. Зооспоры. 4. Спорофит. 5. Мужской и женский гаметофиты. 6. Микроспоры и мегаспоры. 7. Вегетативной размножение. 8. Привой. 9. Подвой. 10. Гаметангии. 11. Зиготическая редукция. 12. Спорическая редукция. 13. Гаметическая редукция. 14. Хологамия. 15. Изогамия. 16. Гетерогамия. 17. Оогамия. 18. Конъюгация. 19. Оогонии. 20. Архегонии. 21. Антеридии. 22. Тотипотентность.

Основные вопросы для повторения

1. Размножение растений путем деления.

2. Размножение спорами.

3. Естественное вегетативное размножение.

4. Размножение фрагментацией и делением кустов.

5. Размножение надземными побегами (усами, отводками, стеблевыми черенками).

6. Основные способы и особенности размножения прививкой.

7. Основные способы размножения поземными побегами.

8. Основные способы размножения корнями.

9. Основные способы размножения растений листьями.

10. Размножение культурой ткани.

11. Преимущества полового размножения.

12. Характеристика основных типов половых процессов (хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия, оогамия).

У высших растений, к которым относятся цветочные культуры, формы вегетативного размножения наиболее разнообразны: делением куста, клубнями, луковицами, клубнелуковицами, корневищами, черенками. Реже применяют размножение отводками, отпрысками и прививкой. Последний способ применяют для древесных культур роз, которые как красивоцветущие растения используют в цветочном оформлении (партеры, миксбордеры, бордюры). Прививки применяют также в культуре кактусов. Вегетативное размножение используют для многолетних растений.

Деление куста . Травянистые многолетние цветочные культуры по своей жизненной форме относятся к многолетним поликарпикам, у которых с течением времени куст разрастается, иногда распадаясь на отдельные части (гелениум), при этом наблюдается ослабление цветения. Такие крупные особи делят на части и рассаживают, учитывая время закладки и формирования цветков у конкретного вида: разделение кустов надо проводить вне этого периода. Растения, цветущие весной и летом (пион, примула), делят в июле-августе, цветущие осенью (астры, солидаго, флоксы поздние), - весной. В зависимости от скорости нарастания куста деление проводят через разные интервалы времени: каждый год можно делить астры многолетние; один раз в 2 года - мыльнянку, фиалку рогатую, хризантемы корейские; один раз в 3 - 4 года делят большинство многолетников - астры, астильбу, гелениум, гайллардию, гвоздики, дельфиниум, девясил, колокольчики, рудбекию, солидаго, флоксы и др.; через 5-6 лет можно делить хорошо растущие и цветущие аквилегию, маклею, бадан, иберис, ландыш, лилейник, монарду, хосту, клопогон и др. Некоторые растения болезненно реагируют на деление и пересадку - задерживаются в росте и нередко гибнут. К ним относятся аконит, гипсофила, диклитра (дицентра), люпин, мак восточный, морозник, эремурус, ясенец. Эти растения желательно не тревожить, делить и пересаживать очень осторожно.

Технология деления кустов (пиона, георгины, флокса) обычно приводится при описании конкретных культур.

Деление корневищ. Этот способ применяется для культур, имеющих плагиотропное корневище - ириса, канн, ландыша. Деление корневищ ириса и ландыша проводят без проращивания после цветения в сентябре, а деление теплолюбивых, зимой сохраняемых в хранилище канн, - после проращивания их в феврале-марте в оранжереях. Технология деления корневищ приведится, как правило, при описании соответствующих культур.

Размножение клубнями и их делением. Клубнями и их делением размножают анемоны, бегонию клубневую, глоксинию, каладиумы, лютики. При делении клубня необходимо, чтобы на каждой части имелся хотя бы один глазок (почка). Разрезы посыпают толченым углем. Зимой клубни хранят в сухих, прохладных помещениях.

Размножение луковицами. Этот способ применяется для луковичных растений (тюльпан, гиацинт, нарцисс, сцилла, мускари, лилии, рябчики), у которых под землей, помимо крупной материнской луковицы, образуются маленькие дочерние луковички. Эти луковички отделяются и доращиваются до состояния взрослой, цветущей луковицы. У луковичных есть и своеобразные способы размножения луковиц. Так, для гиацинта характерен способ нарушения целостности его донца разными способами (крестообразный разрез, выскабливание донца, пробивка донца трубкой) до живых тканей, после чего при оптимальном сочетании температуры и влажности на живых тканях донца образуется много луковичек-деток. Для нарцисса существует способ размножения сегментами с двумя чешуйками (вариант черенкования) на кусочке донца - у основания чешуек в теплом и влажном субстрате образуются луковички-детки.

Для некоторых лилий (бульбоносная, тигровая, серно-желтая и др.) характерно образование воздушных луковичек-деток на цветоносном стебле, в пазухах листьев. При посадке осенью в грунт через 3-4 года они дают цветущие растения.

Размножение клубнелуковицами и их делением. Этот способ характерен прежде всего для гладиолуса, крокуса, фрезии. В период роста и развития у основания новой клубнелуковицы образуются мелкие клубнелуковички: (детки), которые доращиваются до взрослой цветущей особи.

На клубнелуковице имеются почки, которые позволяют разделить ее на части, имеющие 1-2 глазка, и выращивать как обычное растение. Этот способ позволяет получить больше клубнелуковиц и детки, что особенно важно для сортов, образующих мало детки, но очень ценных по своей декоративности.

Размножение черенками. Черенок - это отделенный от материнского растения участок стебля с листьями или почками, корня с придаточными почками или лист. Черенки соответственно являются стеблевыми, корневыми и листовыми.

У декоративных травянистых растений стеблевые черенки травянистые. Только розы и азалию размножают полуодревесневшими (зелеными) черенками. Травянистыми черенками размножают флоксы, хризантемы, гвоздику, пионы, ковровые растения, гортензию, пеларгонию, а также многие вечнозеленые (комнатные) растения - тетрастигму, гануру, сциндапсус, каланхое, колокольчик равнолистный, зебрину, пеперомию и др. Травянистыми черенками можно размножать такие многолетние летники, как агератум, сальвию, петунию и др. Стеблевыми полуодревесневшими черенками размножают тетрастигму, колумнею, аукубу, белоперону, кодиеум, монстеру, филодендрон и др.

Корневыми черенками можно размножать пионы - его длинные утолщенные, отпадающие при делении куста корни делят на части и укореняют в ящиках в открытом грунте в полузатененном месте. Этот способ пригоден для корней старых растений, на которых могут быть придаточные почки. Лучший срок - весна, к осени корни могут дать молодые ростки. У пиона лекарственного этот способ более продуктивен. Корневыми черенками можно размножать драцены, маранты, аралии.

Многие виды размножают листовыми черенками. Наиболее часто это применяется у бегонии, ахименеса, узумбарской фиалки, сансевьеры. Придаточные корни у листа образуются преимущественно на морфологически нижней стороне листа, в местах разветвления крупных жилок; почки, а затем и побеги возникают на верхней стороне листа. Размножение лилии листовыми черенками - это размножение чешуйками луковиц (чешуйки - метаморфизированные листья) и собственно листьями, расположенными на цветоносе. Для размножения берут молодые верхние стеблевые листья. Наибольший эффект получается при посадке листьев в теплицах. Сажают листья и листья-чешуи на половину их длины.

Вариантом размножения листовыми черенками является вариант размножения листом с пазушной почкой, например у флокса, аукубы, гортензии, роз. У вечнозеленых комнатных культур важно учитывать фазу развития растения, так как листовые черенки, взятые с растения в фазе активного роста, развивают вегетативные почки, а взятые с растения, готового к цветению, - цветоносные почки (ахименес). Технологии размножения листовыми черенками, как правило, приведятся по конкретным растениям.

Размножение прививкой. Этот способ характерен, как сказано выше, для роз и сирени, которые культивируют для срезки в закрытом грунте. В этом случае они могут быть условно отнесены к цветочным культурам, а не к кустарникам открытого грунта. Эти растения размножаются с помощью таких видов прививки, как окулировка и «черенком за кору». Окулировку проводят в момент, когда кора хорошо отделяется - в период активного сокодвижения весной (восходящий ток) и в августе (нисходящий ток). В качестве подвоя (растения, на которое прививают) для роз в Нечерноземье используют розу собачью (для растений, которые выращиваются для открытого грунта и для культур роз в оранжерее) и розу индийскую (для культуры роз в оранжерее). Глазки и черенки берут с сортовых растений. При окулировке на подвое делают Т-образный разрез, в который вставляют глазок. При прививке «черенком за кору» черенок, у которого нижний, базальный, конец срезан наискось, вставляют в продольный надрез, сделанный на коре подвоя. При этом подвой должен быть несколько толще черенка. При вегетативном размножении, особенно при черенковании, черенки с растений нарезают по-разному, в зависимости от биологии растений. Так, у гвоздики ремонтантной черенки собирают круглый год, выламывая молодые побеги из пазух листьев. При этом всегда имеют в виду, что качество черенков, взятых летом и зимой, будет различным - летние черенки мощнее, тяжелее. У азалии, особенно у трудноукореняющихся сортов, черенки срезают с растений в возрасте до полугода при первых прищипках с целью формирования куста. Черенки хризантем срезают с маточного растения, находящегося в режиме длинного дня. Вечнозеленые, так называемые комнатные, растения черенкуют весной или в фазе активного роста.

Для всех видов черенков, взятых с растения в любые сроки и любым способом, необходимо создавать особо благоприятные условия внешней среды. Температура субстрата в зоне укоренения, куда помещен базальной частью черенок, должна быть выше температуры над субстратом на 4-5 0 С, чтобы обеспечить приток питательных веществ в базальную часть и тем самым улучшить корнеобразование, а в воздушной среде уменьшить транспирацию тканей черенка. В случае недостаточной температуры субстрата включают подстеллажный обогрев, которым обеспечены все современные теплицы. Температура субстрата для большинства культур должна быть в пределах 20-25 0 С, а температура окружающего воздуха - 18 - 20 0 С. Для уменьшения транспирации черенки укрывают водонепроницаемой пленкой, натягивая ее на каркас над черенками. Оптимальное соотношение перечисленных факторов, влияющих на укоренение черенков, создается в условиях так называемого искусственного тумана. Искусственный туман получают с помощью специальных разбрызгивающих установок, снабженных форсунками, обеспечивающими капельное распыление водяных струй. В Государственном ботаническом саду АН РФ установка искусственного тумана обеспечивает очень мелкий, туманокапельный распыл (величина частиц 146 - 360 мкм) и может работать непрерывно и прерывисто (20 с. работает, 1 мин перерыв). При искусственном тумане сохраняется 100 %-я освещенность, что очень важно для фотосинтеза черенков. С помощью искусственного тумана добиваются высокой укореняемости черенков у трудноукореняющихся видов. Легкоукореняющиеся виды в искусственном тумане в принципе не нуждаются, но его используют с целью ускорения укоренения и улучшения качества образующейся корневой системы.