Тема 3. Побег. Разнообразие стеблей и побегов.

Материал: Живые или гербарные образцы побегов плауна (р. Lycopodium), сосны (р. Pinus) или ели (р. Picea), вишни (р. Cerasus), сливы (p. Prunus), липы (p.Tilia), сирени (p.Syringa), каштана конского (Aesculus hppocastanum), яблони (p.Malus), дуба (p.Quercus), смороди-ны (p.Ribes), березы (p.Betula), ольхи (p.Alnus), льна (p.Linum), тополя (p.Populus), а также пшеницы (p.Triticum), ржи (p.Secale) или другого растения из сем. Мятликовые.

Общие замечания

Побег – это орган, который формируется из верхушечной мери-стемы и расчленяется на раннем этапе морфогенеза на специализиро-ванные части: стебель, листья, почки. Основная функция побега – фо-тосинтез. Части его могут служить также для вегетативного размно-жения, накопления запасных продуктов и воды.

По очертанию поперечного разреза различают стебли округлые, ребристые, трехгранные, четырехгранные и др. (рис. 4).

Рис. 4. Формы стебля на поперечном разрезе:

А – округлый; Б – сплюснутый; В – трехгранный; Г – четырехгранный;

Д – многогранный; Е – ребристый; Ж – бороздчатый; З, И – крылатые.

Довольно разнообразны побеги по положению в пространстве: прямостоячие, восходящие, стелющиеся, цепляющиеся, вьющиеся и др. (рис.5).

Рис. 5. Положение стебля в пространстве:

А - прямостоячий (кукуруза – Zea mays); Б – цепляющийся (виноград – Vitis vinifera); В- вьющийся (хмель – Humulus lupulus); Г – стелющийся (вербейник –Lusimachia nummularia); Д – ползучий (клевер – Trifolium repens).

Рис. 6. Схема типов ветвления стебля и систем осей:

А – верхушечное ветвление; Б – боковое ветвление, моноподиальная система;

В –боковое ветвление, симподиальная система: 1 – дихотомия, 2 – раздвоение

верхушечной клетки (водоросль), 3 – очередное расположение осей,

4 – супротивное, 5 – мутовчатое, 6 – монохазий, 7 – дихазий, 8 – плейохазий.

Выделяют два способа ветвления побега: верхушечное (дихо-томическое) и боковое. При верхушечном конус нарастания раздваи-вается, в результате чего от самой верхней части оси первого порядка отходят две оси второго порядка, которые в свою очередь раздваива-ются (рис. 6, А). Такое ветвление свойственно примитивным растени-ям.

Основной способ ветвления современных растений - боковой. При этом система осей может быть моноподиальной (при моноподи-альном нарастании) с очередным, супротивным или мутовчатым рас-положением осей (рис. 6, Б) или симподиальной (при симподиальном нарастании) с расположением осей в виде монохазия, дихазия, плейо-хазия (рис. 6, В).

Рис. 7. Ветвление сем. мятликовых:

А – плотнокустовое (белоус – Nardus stricta); Б - рыхлокустовое (мятлик – Роа annua); В – корневищное (пырей – Elytrigia repens); I – придаточные корни, 2 – зона кущения, 3 – побег первого порядка, З2 – Зз – боковые побе-ги второго и последующих порядков, корневище.

Особого внимания заслуживает способ ветвления побега, назы-ваемый кущением. Ветвление при этом происходит только у основа-ния стебля вследствие развития приземных и подземных почек. Этот участок называют зоной кущения. Кущение свойственно кустарни-кам, многолетним, а иногда и однолетним травам. У мятликовых в зависимости от длины горизонтально расположенной части побега, различают виды плотнокустовые, рыхлокустовые и корневищные. У плотнокустовых видов разветвления растут вертикально (рис. 7, А). У рыхлокутовых они сначала растут горизонтально или под углом, а затем загибаются вверх (рис. 7, Б). У корневищных разветвления рас-тут горизонтально (рис. 7, В).

Известны растения с неветвящимся стеблем. У таких форм бо-ковые почки на оси первого порядка не развиваются (рис. 8).

Рис. 8. Неветвящиеся

стебли:

А – пальма (Cocos nucifera); Б – крестовник (Senecio friesiorum);

В – кингия (Kingia australis).

Побеги различают также по длине междоузлий. При ясно выра-женных междоузлиях побег называют удлиненным. Если узлы сбли-жены и междоузлия практически незаметны - это укороченный побег (подушка, розетка) (рис. 10.

Существуют три основных типа листорасположения: супротив-ное, мутовчатое и спиральное (очередное) (рис. 10).

Иногда стебель бывает лишен листьев. В таких случаях он часто имеет зеленую окраску, то есть ассимилирует. Зеленый, способный к фотосинтезу стебель, увенчанный цветком или соцветием, называют стрелкой (рис. 11). Побег образуется из почечки зародыша семени или почки на стебле.

Рис. 9. Побег платана

(Platanus orientalis):

А – укороченный; Б – удлиненный;

1 – междоузлие;

2 – годичный прирост.

Рис. 10. Типы листорасположения:

А - спиральное, или очередное (персик – Persica vulgaris); Б – супротивное (бирючина – Ligustrum ovalifolium); В – мутовчатое (олеандр – Nerium

oleander).

Рис. 11. Валлота:

1 – стрелка, 2 – листья, 3 – луковица.

Задания

1. Определить тип ветвления побегов различных растений: плауна, сосны или ели, вишни или липы, сирени или конского кашта-на. Зарисовать схемы ветвления этих растений, как было показано на рисунке 7.

2. Познакомиться с особенностями зоны кущения мятликовых на примере пшеницы или ржи. Зарисовать зону кущения и сделать обозначения.

4. Рассмотреть внешний вид и внутреннее строение почки кон-ского каштана. Зарисовать продольный разрез почки и обозначить ее части.

5. Рассмотреть почки на побегах различных растений: тополя, дуба, сливы и др. Описать их особенности и классифицировать.

6. Изучить и зарисовать побег одного из растений: тополя, си-рени или др. Дать ему определение.

7. Весной составить морфологический гербарий стеблей, разли-чающихся способом нарастания, формой поперечного сечения, поло-жением в пространстве, типом ветвления, листорасположением.

Порядок работы

Зона кущения мятликовых.

Рассматривают растение ржи или пшеницы. Обращают внима-ние на то, что в нижней части стебля междоузлия укорочены и боко-вые побеги вырастают только из пазух листьев, находящихся на сближенных узлах нижней части стебля. Это и есть зона кущения (рис. 12). Боковые побеги имеют нормальные удлиненные междоуз-лия и придаточные корни.

Зарисовывают нижнюю часть растения и обозначают зону ку-щения, побеги первого и последующих порядков, придаточные корни.

Строение почки.

Рассматривают почки побега сирени обыкновенной или другого растения и устанавливают, что они покрыты плотными чешуями бу-рого цвета, расположенными черепитчато. Скальпелем или бритвой делают продольный разрез более крупной боковой почки, выросшей под отмершей верхушкой побега. Изучают ее при помощи лупы или стереоскопического микроскопа. Находят довольно короткий зача-точный стебель с конусом нарастани