КоролеваТ._8б_рук. Яновская Л.В._ГБОУ Гимназия №1551_ г

реклама
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
2
ГЛАВА 1. Фитогормоны, их функции и механизм действия
4
ГЛАВА 2. Опыт вегетативного размножения Ficus lyrata
методом черенкования
7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
14
Список литературы
15
1
ВВЕДЕНИЕ
Я не впервые наблюдаю жизнедеятельность растений. В прошлом году мною
изучалось влияние внешних факторов на рост и развитие проростков фасоли. Мне
нравится заниматься и комнатным цветоводством. В кабинете биологии нашей
гимназии есть большое растение фикуса лировидного, я решила вырастить такое
же у себя дома. Но обычным черенкованием с последующим содержанием в воде
мне не удалось получить корней. Тогда наш учитель биологии предложила мне
попробовать добиться результатов, используя различные добавки в растворы с
черенками.
Так
фитогормонов
возникла
на
тема
моего
формирование
нового
исследования:
придаточных
корней
у
«Влияние
стеблевых
черенков».
Современное комнатное цветоводство часто сталкивается с проблемой
размножения одревесневающих форм вегетативными методами, поэтому встаёт
задача исследования факторов, преодолевающих эти трудности. Использование
фитогормонов для образования корней на одревесневающих черенках – одно из
возможных решений подобных проблем.
Целью моей работы является изучение влияния фитогормонов на
растительный организм и их применение при вегетативном способе размножения
одревесневающих форм.
Для достижения этой цели мною были поставлены следующие задачи:
1.
Изучить различные источники информации по теме работы, составить
список часто используемых
фитогормонов, выявить наиболее подходящий
катализатор для формирования придаточных корней.
2.
Составить
биолого-экологическую
характеристику
растения,
выбранного в качестве объекта исследования.
3.
Заложить опыты по наблюдению за процессом формирования
придаточных корней у черенков, фиксировать наиболее существенные изменения
в ходе опыта с помощью фотоснимков и записей в дневнике наблюдений.
2
4.
Обобщить полученные результаты, сделать выводы на основе данных,
полученных в ходе исследования и представить их наглядно.
Выдвинуты следующие гипотезы:
 Процесс формирование придаточных корней у стеблевых черенков будет
идти быстрее в присутствие фитогормонов.
 При
использовании
разных
биологических
катализаторов,
скорость
процесса формирования корней будет различна.
3
ГЛАВА 1. Фитогормоны, их функции и механизм действия
Фитогормоны
—
низкомолекулярные
органические
вещества,
вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции. Действующими
являются низкие концентрации фитогормонов (до 10−11 М), при этом
фитогормоны
вызывают
различные
физиологические
и
морфологические
изменения в чувствительных к их действию частях растений.
В отличие от животных растения не имеют специальных органов,
синтезирующих гормоны; вместе с тем отмечается большая насыщенность
гормонами некоторых органов по сравнению с другими. Так, ауксинами богаче
всего верхушечные меристемы стебля, гиббереллинами — листья, цитокининами
— корни и созревающие семена. Фитогормоны обладают широким спектром
действия. Они регулируют многие процессы жизнедеятельности растений:
прорастание семян, рост, дифференциацию тканей и органов, цветение,
созревание плодов и т. п. Образуясь в одном органе (или его части) растения,
фитогормоны обычно транспортируются в другой (или его часть).
Гормоны - химические соединения, которые вырабатываются в одних частях
растений и оказывают своё действие в других, проявляют свой эффект в
исключительно малых концентрациях, обладают (в отличие от ферментов)
обычно меньшей специфичностью действия на процессы роста и развития. Это
объясняется разным состоянием работы генов воспринимающих клеток, от
которого зависит результат действия гормона, а также разным соотношением
между собой различных фитогормонов (гормональным балансом). Эффект
фитогормонов в значительной мере определяется действием других внутренних и
внешних факторов.
Молекулярные основы действия фитогормонов
Достижения молекулярной биологии и генетики позволили по новому
подойти к исследованию механизма действия гормонов. В опытах широко
использовались как растения со стандартным геномом, так и модифицированные
растения (мутанты или трансгенные). Большинство ученых считают, что, подобно
4
гормонам животных, первичной реакцией фитогормонов является взаимодействие
с рецептором.
Рецепторы — это молекулы белковой природы, которые распознают гормон,
специфически связываются с ним, меняя свою конфигурацию с образованием
гормон-рецепторного
комплекса,
передающего
сигнал,
необходимый
для
«запуска» ответной физиологической реакции клетки. Рецепторы располагаются
как на мембранах, так и в цитозоле. Один и тот же гормон может связываться с
разными рецепторами, тем самым вызывая различные ответные физиологические
реакции. Это является одной из причин многофункциональности в действии
фитогормонов. Необходимо учитывать, что фитогормоны оказывают влияние
только на восприимчивые к ним (компетентные) клетки.
Первый белок, обладающий рецепторной функцией, был обнаружен для
ауксинов — AБП1 — ауксинсвязывающий протеин.
В ходе работы нами была обобщена некоторая информация о роли
фитогормонов
в
физиологических
процессах
растительного
организма,
представленная в таблице:
Фитогормоны
Функция
Абсцизовая кислота
Опадание листьев у некоторых
растений.
Вызывает
закрывание
устьиц, снижает транспирацию и
предотвращает
потерю
влаги.
Останавливает
созревание плодов.
Останавливает
прорастание.
Ингибирует
синтез
ферментов,
необходимых для фотосинтеза.[10]
Ауксины
Влияют на рост клетки в фазах
растяжения.
клеток
Стимулируют
камбия.
рост
Обуславливают
взаимодействие отдельных органов.
Регулируют коррелятивный рост
5
Цитокинины
Регулируют
морфогенез
деления
побега
и
клеток,
корня,
созревание хлоропластов, линейный
рост клетки, образование добавочных
почек и старение.
Этилен
Регуляция созревания плодов
Гиббереллины
Нарушают
тканей
состояние
и
стратифицирующее
покоя
оказывают
действие
на
семена; при естественном выходе
семян из состояния покоя содержание
гиббереллинов повышается
6
ГЛАВА 2. Опыт вегетативного размножения Ficus lyrata методом
черенкования
Фикус лировидный, или скрипичный (Ficus lyrata) – это растение семейства
тутовых, насчитывающих около 1000 разновидностей фикусов. Отличается от
других видов более крупными волнистыми листьями и большими размерами
самого деревца. Родина растения - тропические леса Африки, где фикус может
достигать 12 метров в высоту. В природе фикус лировидный можно встретить как
по опушкам лесов, где достаточно солнечного света, так и в глубине, где растение
произрастает как эпифит (утративший связь с почвой, в результате конкуренции
за солнечный свет).
Ствол у фикуса лировидного прямостоячий шероховатый, кора серокоричневого цвета. Красивый, эффектный вид растению придают листья, которые
нельзя обрезать: крупные, жесткие, тонкие, немного морщинистые, длиной до 50
см, шириной 25 см со слегка волнистым краем, нарастающие по спирали. У
основания лист более узкий, к вершине - отсеченный или округлый. Окраска
листьев темно-зеленая глянцевая, с оборотной стороны - светло-зеленая. Жилки и
складки желто-зеленого цвета и ярко выражены. Черешок длиной 6-7 см. Фикус
лировидный цветет невзрачными цветками, образует плоды - крупные сиконии
зеленого цвета с вкраплениями.
Фикус лировидный (F. lyrata) - декоративное вечнозеленое деревце крупных
размеров (до 2,5 метров высотой), подходящее как для комнат, так и для
просторных помещений (офисов, залов, оранжерей). Предпочитает стабильность
и одиночество, поэтому нежелательно располагать его вплотную к другим
растениям. Даже у взрослого фикуса добиться цветения в домашних условиях
крайне трудно.
Распространены следующие сорта фикуса лировидного: Ф. "Phyllis Craig" с
компактной кроной и крупными листьями (длиной до 35 см); Ф. "Compacta" и Ф.
"Bambino" (миниатюрный сорт) с густо расположенными листьями меньших
размеров (длиной до 25 см).
7
Основные требования к выращиванию Фикуса лировидного, как комнатного
растения, следующие:
Свет. Фикус достаточно светолюбивое растение, но яркие солнечные лучи
могут погубить растение. В тёплое время года следует выносить растение на
свежий воздух.
Полив. В тёплое время года следует увлажнять почву примерно 2-3 раза в
неделю, передозировка воды может вызвать гниение корней но следите за тем,
чтобы земля не превратилась в густую мокрую жижу. В противном случае у
вашего кустика начнут гнить корешки. Зимой достаточно поливать его 1 раз в
неделю.
Температура и влажность. Наиболее подходящее температура воздуха для
данного вида растения: 25-28°. Минимальная температура воздуха не должна
опускаться ниже 16-18°, иначе растение переохладится и погибнет. Растение
также
хорошо
приспосабливается
к
сухому
воздуху.
Злоупотребление
опрыскиванием листьев нежелательно.
Пересадка. Пересаживать растение можно один раз в год весной и только в
том случае, если корни уже не помещаются в предыдущем горшке. Для фикуса
наиболее подходящий вид почвы – смешанный тип.
Размножение
фикуса
лировидного
проводят способом черенкования,
используя при этом стеблевые или листовые черенки. Черенки длиной 10-15
сантиметров срезают острым ножом, под углом. В месте среза будет выделяться
млечный сок, который необходимо смыть проточной водой.
Затем срезанный черенок помещают в емкость с водой, в которой растворяют
четыре таблетку древесного угля. Корешки на черенке появляются спустя месяц.
В течение этого времени необходимо следить, чтобы листья черенка не касались
воды, иначе растение начнет загнивать.
Укоренившиеся черенки высаживают в маленькие горшочки, заполненные
подходящей почвосмесью. И на этом размножение фикуса считается законченным
– далее ухаживать за молодыми растениями нужно по стандартным правилам.
8
Исследование я буду проводить в течение 2-х месяцев с момента закладки
опыта (черенкование в растворе с фитогормонами) и до момента полного
формирования придаточных корней у одного из образцов. В своих опытах я буду
использовать препараты корневин, гетероауксин и активированный уголь.
Перечень используемых препаратов и их концентрация:
1.
Контрольный образец (вода) - 1л
2.
Корневин, из расчета 30-50 мл/1л
3.
Гетероауксин, из расчета 10-20 мг/1л
4.
Активированный уголь, из расчета 4 табл./1л
Приведем краткие характеристики препаратов, применяемых нами в ходе
исследования:
Гетероауксин применяется для стимулирования корнеобразования черенков
и корней саженцев плодовых, ягодных и декоративных культур, луковиц и
клубнелуковиц цветочных культур, рассады овощных и цветочных культур.
Наличие сильно развитых корней у обработанных гетероауксином растений
способствует более быстрому развитию побегов и листьев. Хорошо развитые
побеги и листья способствуют увеличению урожайности и жизнеспособности
растений.
Корневин – это биостимулирующий препарат для растений,
в состав
которого входит индолилмасляная кислота (ИМК) в концентрации 5 г/кг, которая,
попадая на растение, слегка раздражает его покровные ткани, чем стимулирует
появление каллюса («живых» клеток, образующихся на поверхности ранки) и
корней.
А сама ИМК, попадая в почву, в результате естественного синтеза
преобразуется в фитогормон гетероауксин, который, собственно, и стимулирует
корнеобразование.
Таким образом,
корневин действует медленнее, нежели гетероауксин в
чистом виде, зато действие его более продолжительно.
Активированный уголь не является фитогормоном, но я решила использовать
это вещество для сравнения эффекта с действием фитогормонов, так как многие
9
авторы рекомендуют это средство как стимулирующее образование корней у
черенков.
Выводы и наблюдения:
 В контрольном образце отсутствовали придаточные корни .
 В образце № 2 (раствор корневина) придаточные корни образовались на 27
день, но их дальнейший рост незначителен, а общее состояние черенков
ухудшилось вплоть до гибели 2-х из них.
 У образца № 3 корни длиной 1,3 см развились на 38 день после закладки
опыта.
 Первые придаточные корни появились на 21 день наблюдений у образца №
4 (с раствором активированного угля), но дальнейшего роста корней не отмечено.
Образец № 1 (контрольный)
Начало опыта
Листья
почернели,
на
черенках
корней
обнаружено.
Состояние
черенка
не практически
не
изменилось.
Листья
одного
из
черенков
полностью опали
Вывод: В отсутствие каких-либо добавок
формирования придаточных
корней не наблюдается.
10
Образец № 2
Начало опыта
Состояние
черенка
нормальное.
–
Опали
Отмечено большинство
пожелтение
листьев. остался
один
Появились придаточные корни черенок.
длиной до 0,5 см
листьев,
живой
Рост
придаточных
корней
незначителен
Вывод: Корневин способствует процессу формирования корней, но его
воздействие не так эффективно, как ожидалось.
Образец № 3
Начало опыта
Состояние
черенков:
Один
черенок
большинство листьев опали, полностью увял. Другой
остальные
изумрудную
имеют
ярко- сохранил
ярко-злёную
окраску. окраску.
11
Образовались
придаточные
корни длиной 0,3 – 0,5 см
Рост придаточных
корней
значителен: до
1,3 см
Вывод: В растворе с гетероауксином скорость формирования корней
наибольшая.
Образец № 4
Начало опыта
Состояние
черенков
–
Состояние черенка
хорошее, некоторые из листьев не
пожелтели.
Активный
изменилось.
Рост
рост придаточных корней не
придаточных корней – до 0,5 см
отмечен
Вывод: Активированный уголь способствует формированию придаточных
корней, но в дальнейшем этот процесс затормаживается.
Графическое представление результатов наблюдений:
№1
№2
№3
№4
1- 17
день
0
0
0
0
19 день
0
0
0,6
0
21 день
0
0
0,67
0
27 день
0
0,4
0,8
0,5
38 день
0
0,5
1,3
0,5
12
13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Исследованные нами препараты фитогормонов
обеспечивают
процесс образования придаточных корней у одревесневших стеблевых черенков,
но в некоторых случаях их действие не соответствует ожидаемым результатам.
2.
Так как общее состояние многих черенков в ходе опыта ухудшилось
вплоть до гибели, то можно предположить, что были плохо подобраны условия
опыта, либо фитогормоны оказали на листья растения отрицательное воздействие
в условиях изоляции части организма.
3.
Черенки фикуса, помещенные в раствор с корневином, образовали
небольшие по размерам и числу придаточные корни, в отличие от растения,
помещенного в раствор с гетероауксином, что указывает на различную
интенсивность влияния фитогормонов на один и тот же признак растения.
Таким образом, проблема образования придаточных корней на стеблевых
черенках одревесневающих побегов Ficus lyrata может быть решена за счет
использования в растворе активированного угля, фитогормональных препаратов
корневина и гетероауксина.
Наибольшей активностью в этом смысле, по нашим наблюдениям,
отличается препарат гетероауксин.
Задачи, поставленные в ходе исследования, выполнены, выдвинутые нами
гипотезы оказались верными, что доказано результатами опытов.
Продолжить исследования в этом интереснейшем направлении я планирую и
в дальнейшем. Хотелось бы выяснить, будет ли эффективно сочетание различных
фитогормонов.
14
Список литературы
1. Смирнова З.И. Применение регуляторов роста для ранней выгонки тюльпанов //
Интродукция и приёмы культуры цветочно-декоративных растений. — М.: Наука,
1997.
2. Полевой В.В. Физиология растений – М., "Высшая школа", 1989.
3. Г.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор Биология /в 3-х т. под ред.Р.Сопера – М., «Мир», 1990
4. http ://www.florets.ru
5. http://office-flora.com.ua
6. http://www.7dach.ru
7. http://wap.ourflo.ru
8. http://fizrast.ru
15
Скачать