Что значит вегетативное размножение

Вегетативное размножение — это

Клональное размножение позволяет сохранить качественные признаки и закрепить уровень гетерозиготности/гомозиготности. Таким образом, любые фенотипические отклонения в популяции объясняются влиянием окружающей среды или нечастыми мутациями. Это позволяет создавать растения, которые невозможно повторить в природе. Результат размножения будет генетически идентичен материнскому растению, что позволяет получать многочисленные плоды и цветы. Новые растения могут вырастать из отделенной части (стебля, корней и листьев), поскольку в ней имеется достаточное количество клеток для деления и образования новой особи. Многие растения могут размножаться таким образом естественным путем, однако вегетативное размножение может быть вызвано и искусственно.

В большинстве форм вегетативного размножения часть гаметофита отрывается, переносится каким-либо способом (например, ветром, водой, животным), приземляется в другом месте и затем развивается в новое растение. Если фрагмент гаметофита попадает в подходящую среду обитания, то из него вырастает новый гаметофит. Существуют даже окаменелости (датируемые периодом от 11 до 20 тыс. лет назад), показывающие, как из фрагментов гаметофита мха вырастают новые растения.

Фрагменты, из которых могут вырасти новые растения, различаются по форме. Это могут быть просто случайно отломанные кусочки. Это могут быть обычные части растения, заранее предрасположенные к поломке. Это могут быть крошечные, специализированные почкообразные выросты, не имеющие никакого сходства ни с одной «обычной» частью растения.

Если условия выращивания не меняются, то вегетативно размноженные растения всегда будут соответствовать типу по таким агрономическим характеристикам, как размер и форма убираемых компонентов, качество (содержание питательных веществ, вкус и запах, другие химические свойства), а также качество хранения.

Виды вегетативного размножения

Различные виды вегетативного размножения включают в себя:

1. Естественное: происходит, когда организмы растут и развиваются естественным образом без вмешательства человека. Может происходить за счет развития придаточных корней. Таким образом, новые растения могут появляться из корней, стебля и листьев материнского растения.
2. Искусственное: вид вегетативного размножения, осуществляемого человеком в полевых и лабораторных условиях.

Способы

Естественное

Происходит, когда из пазушной почки вырастает боковой побег и развивается собственное корневище (так называемые придаточные корни). К растительным структурам, способным к естественному вегетативному размножению, относятся луковицы, корневища, столоны и клубни.

1. Луковицы, например, нарциссов, образуют боковые почки от основания материнской луковицы, из которых в последующие годы вырастают новые более мелкие луковицы или бульбочки. Это шаровидные, увеличенные части стебля, как правило, круглые и вздутые. При вегетативном размножении органы являются первичным побегом молодого растения. Почка луковицы окружена слоями мясистых, похожих на чешуйки листьев. Эти листья служат источником питания и питают молодое растение.
2. Клубни — это набухшие части подземного стебля, в которых хранится пища, позволяющая растению, например, картофелю, находиться в состоянии покоя в течение зимы. На поверхности клубня формируются подмышечные почки, известные как «глазки», из которых вырастают побеги, дающие на следующий год новое растение. Корневые клубни образуются из видоизмененных корней, которые накапливают питательные вещества. Эти разросшиеся корни могут дать начало новому растению.
3. Корневища — это корневищные стебли, растущие горизонтально под землей. В узлах образуются новые корни и побеги, причем побеги растут вверх, образуя систему проростков. Боковые почки разрастаются, образуя новые корневища. В корневищах накапливаются белки и углеводы, а также другие химические вещества, способствующие росту.
4. Столоны или побеги — это горизонтальные стебли, растущие над землей, например, у земляники. Вдоль столона образуются крошечные проростки, а там, где они касаются земли, формируются корни. Когда связь с материнским растением разрывается, новое растение становится самостоятельным. Расстояние между узлами (междоузлиями) у побегов больше, чем у корневищ. В узлах, где прорастают побеги, развиваются новые растения.

Искусственное

Садоводы и огородники также используют методы вегетативного размножения, которые не применяются у растений в естественных условиях. При этом берется часть одного родительского растения и из нее образуется новое растение. К распространенным методам относятся черенкование, прививка, размножение почками и культура тканей.

1. Черенок — это кусок, отрезанный от материнского растения, из которого затем вырастает целое растение. Часто для этого используется часть стебля, которая перед посадкой обрабатывается гормонами для стимулирования образования новых корней. Иногда корневые черенки с почками дают новые побеги, если их вдавить непосредственно в почву. Черенки можно брать с различных частей растений — стеблей, листьев и корней. Однако в сельском хозяйстве чаще всего используются стеблевые.

2. При использовании культуры тканей, иногда называемой микроразмножением, крошечные фрагменты растений обрабатываются растительными гормонами в стерильной среде для выращивания. Гормоны стимулируют рост каллуса, далее появится новый сеянец.

   Прививка и почкование. Этот метод предполагает присоединение части стебля (как при прививке) или одной почки (как при почковании) к стеблю растения, имеющего корни. Кусок стебля или почка называется привоем, а растение с корнями — подвоем. Прививка обычно используется для получения плодовых деревьев, иногда с несколькими сортами одного и того же вида плодов, растущих из одного и того же стебля. Большим преимуществом этого метода является то, что новое растение будет иметь лучшие характеристики обеих частей-сортов вместе взятых и быстрее достигнет зрелости.

3. Деление — простой и часто используемый способ размножения, применяемый у травянистых многолетних растений (типичный пример — хризантемы) с более чем одной укорененной кроной или иногда у древесных кустарников, образующих столоны, побеги или отводки от основы растения (земляника и малина). Деление кроны, как правило, следует проводить до начала нового роста и ни в коем случае не во время цветения. В случае древесных кустарников деление следует проводить, когда растение находится в состоянии покоя. Обычно разные кроны довольно четко выражены, и их разделение не вызывает затруднений. Однако в некоторых случаях садоводу может потребоваться отделить различные части с помощью ножа или лопаты. При этом важно не повредить растение-донор.

4. Размножение растений слоевым способом — это процесс, который может происходить как естественным образом, так и при содействии размножителя. Он включает в себя укоренение черенка, когда он вступает в контакт со средой для укоренения (например, почвой), оставаясь при этом прикрепленным к материнскому растению.

После успешного укоренения часть растения отрезается от материнского растения. Существуют различные виды укоренения:

1. Простое укоренение: побег/ветвь отгибается, часть его засыпается почвой, а верхушка остается над землей.
2. Сложное (змеевидное) укладывание: аналогично простому укладыванию, но в этом случае используемый побег длиннее, гибче, его поочередно засыпают почвой, оставляя открытыми (над землей) промежуточные части побега.
3. Верхушечное укладывание (для растений с перистым типом побегов): верхушка побега текущего года прикапывается в землю.
4. Насыпь (столонная укладка): В период покоя растение срезается на уровне земли и засыпается почвой (холмиком или приствольным кругом).
5. Воздушное укоренение (гутти или маркотаж): В этом случае укоренение побега происходит над землей. Выбирается воздушный побег, и под узлом удаляется полоска коры шириной 2-3,5 см. Возможно, потребуется обработка этого участка регулятором роста для стимулирования укоренения. После этого участок накрывается средой для укоренения (в идеале — сфагновым мхом), обеспечивающей стабильную влажность, и обвязывается полиэтиленовой пленкой.
   Этот способ размножения прост, имеет высокий процент успеха и применяется в тех случаях, когда растение не удается эффективно размножить черенками. Для успешного проведения процесса и хорошего корнеобразования необходимо обеспечить стабильную влажность, умеренную температуру и хорошую аэрацию.

Использование стеблевых черенков — один из наиболее распространенных способов применения. В любом случае срез следует делать острым ножом или пилой ниже и ближе к узлу (черенок должен иметь не менее 2 узлов). При этом важно не повредить почку. Существует 4 основных типа стеблевых черенков:

1. Черенкование травянистых растений чаще встречается у травянистых растений. От материнского растения отрезается небольшой кусок стебля, удаляются нижние листья, и черенок относительно быстро укореняется.
2. Черенки из твердой древесины (прямые, штифтовые, пяточные): этим способом можно размножать большинство лиственных и многие вечнозеленые кустарники. В любом случае черенки получают с материнского растения в период покоя (осенью или в начале зимы).
3. Черенки хвойных и полухвойных пород берут с прироста текущего сезона и получают в начале лета (для первого вида) — конце лета — начале осени (для второго вида). Таким способом можно размножать вечнозеленые кустарники и хвойные растения.
4. Кончик черенка, который будет помещен в почву (или в другую среду, например, в крупнозернистый песок или торф и перлит), можно обработать гормонами укоренения, чтобы облегчить или ускорить развитие корней. Обычно используются препараты, содержащие аксин в сочетании с фунгицидом.

Для размножения некоторых овощей, таких как сладкий картофель, тапиока, маниока и остроконечная тыква, также используются черенки виноградной лозы и верхушечные черенки стеблей.

Прививка в расщеп — простой прием, используемый для прививки овощей, например томатов. В этом случае оба растения, которые будут использоваться в качестве привоя или подвоя, должны иметь диаметр стебля не более 1,3 см. Надрез следует делать под углом. Когда обе части растения будут сведены вместе, обмотайте это место резиновой прививочной лентой-клипсой или шпагатом.

Особенности

Предпочтительно для полиплоидов (видов растений, имеющих более 2 копий на хромосому, например, триплоидов, тетраплоидов, гексаплоидов и т.д.). Хотя многие из этих видов могут сохранять уровень самосовместимости для полового размножения, большинство из них обладают меньшей способностью производить жизнеспособные семена.

Функции вегетативного размножения следующие:

1. Позволяет сохранить характерные особенности родительского растения.
2. Помогает придать растению желаемые характеристики, такие как иммунитет к болезням с помощью почкования и прививки.
3. Выращивание растений путем вегетативного размножения занимает меньше времени.
4. Оно помогает вывести сорта растений с полезными характеристиками, а также полезно для растений, которые редко цветут.

Основное преимущество вегетативного размножения заключается в том, что новые растения содержат генетический материал только одного родителя, то есть по сути являются клонами родительского растения. Это означает, что, получив растение с желаемыми признаками, можно воспроизводить их до бесконечности, если условия выращивания остаются одинаковыми. Это особенно важно для коммерческих производителей, которые хотят воспроизводить растения высочайшего качества и обеспечивать постоянство сортов растений или культур для продажи. 

Однако, несмотря на многочисленные преимущества этого вида размножения, у него есть и ряд существенных недостатков. Самый главный из них — передача болезни от родительского растения к клону. Кроме того, из-за сложности выведения новых сортов производители выращивают очень мало сортов каждого конкретного вида, что приводит к образованию больших площадей монокультуры на протяжении десятилетий. Такие огромные площади монокультуры с генетически идентичными растениями делают плантации менее устойчивыми и очень восприимчивыми к некоторым заболеваниям. Бананы, кофейные и киви деревья, картофель и многие другие культуры в новейшей истории подвергались длительным потерям. В то же время использование лишь небольшого количества сортов для каждого вида привело к образованию генетического узкого места и потере ценного генетического разнообразия.

Одним из способов защиты от этих проблем является создание генетического банка семян или растений (коллекции зародышевой плазмы), что является обычной практикой в различных отраслях растениеводства.

Примеры

1. Через стебель — мята, роза и сахарный тростник
2. Через листья — бегония и бриофиллум.
3. Лук, чеснок, лук-шалот, гиацинты, нарциссы, лилии и тюльпаны — из луковиц.
4. Ирис и корневище имбиря — корневище.
5. Побеги — этот способ используют растения земляники и смородины.
6. Картофель и батат являются стеблевыми клубнями.
7. Примерами корневых клубней являются сладкий картофель и георгины.
8. Прививки — розы, персики.
9. Многие мхи растут компактными колониями или вперемешку с другой растительностью. В таких условиях по мере удлинения и ветвления стеблей старые части могут отмирать и разрушаться, образуя отдельные растения на месте разветвленных.