Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Фізіологія росту та розвитку рослин
Поняття “ріст” та “розвиток” рослин

Здатність до росту — одна з головних особливостей всіх живих організмів. Рослинний Організм поглинає воду і поживні речовини, акумулює сонячну енергію, в ньому відбуваються чисельні реакції обміну речовин, в результаті чого він росте і розвивається. Розвиток зрілої рослини з однієї насінини — надзвичайно дивовижний і складний процес. Він включає в себе Поділ клітин, ріст їх шляхом розтягування, диференціацію клітин та окремих органів (корені, стебла, листки, квітки), і, нарешті, цілий ряд складних, надзвичайно координованих хімічних перетворень.

Кінцева форма рослини визначається як генетичною програмою, так і дією зовнішніх факторів, які впливають на реалізацію їх. Генотип програмує межі мінливості рослинного організму, від середовища ж залежить, яким буде в цих рамках тип його розвитку.

Ріст — це незворотне збільшення розмірів рослин (або органів їх), що зумовлене новоутворенням органів, клітин або окремих їх елементів за рахунок біосинтетичних процесів.

Розвиток — це сукупність якісних морфологічних та фізіологічних змін рослини на окремих етапах її життєвого циклу (онтогенезу), які зумовлені генотипом та фенотипом.

Всі стадії росту пов’язані з біохімічною активністю всіх метаболічних циклів, насамперед з білковим синтезом, в ході якого генетична інформація ДНК реалізується у відповідних ферментних комплексах, структурних білках тощо. Ферменти, в свою чергу, регулюють функціональну активність клітини.

Зміни, які відбуваються на клітинному рівні, впливають на формування як окремих органів, так і організму в цілому, і цей процес називають морфогенезом, тобто формування у рослин включає в себе процеси закладання, росту і розвитку клітин (цитогенез), тканин (гістогенез), органів (Органогенез).

Ріст може бути позитивним, коли анаболізм переважає над катаболізмом, і від’ємним, коли катаболізм переважає анаболізм. Так, в процесі проростання насінини в процесі формування проростка збільшуються кількість клітин, їхні розміри, складність структури, але суха маса зменшується, тому проростання — період від’ємного росту. Прикладом росту може бути поява на пагонах нових листків.

Поява ж квіток — це якісно новий стан рослинного організму, який свідчить про те, що в ньому відбулись глибокі біохімічні й фізіологічні зміни. Тому цвітіння — показник розвитку рослин. Разом з тим слід підкреслити єдність цих процесів. Адже поява квітки або якісно нових листків завжди супроводжується збільшенням розмірів листкових зачатків, квіткових бруньок, в процесі якого зростає кількість клітин, тобто відбувається ріст. Фізіологія росту і розвитку — один з найбільш активно досліджуваних напрямків, він тісно пов’язаний з рослинництвом, сучасною біотехнологією.

Основні критерії, які визначають темпи росту і розвитку, різні. Критерії темпів росту звичайно визначають швидкість наростання біомаси, об’єму та розмірів рослин. Критерієм темпів розвитку служить перехід рослин до свого відтворення, тобто репродукції. Це ще раз підкреслює нетотожність цих понять, що дозволяє нам розглянути процеси росту і розвитку послідовно.