Вегетативное размножение растений: способы. Вегетативное размножение Рассказать о формах вегетативного размножения культурных растений

Способы вегетативного размножения растений

Вегетативное размножение растений выполняется различными методами: корневищами, черенками, усами или луковицами. Черенковый вариант самый распространенный, если речь идет о домашних растениях.

Что значит понятие вегетативного размножения

Вегетативное размножение - это один из способов размножения, который подразумевает выращивание нового растения с помощью его материнской части. Второе название такой методики - бесполое размножение. Оно имеет ряд преимуществ, основное из которых - полная сохранность всех родовых признаков материнского растения.

Источник: Depositphotos

Вегетативное размножение растений возможно несколькими способами

Наиболее популярные способы вегетативного размножения:

Семенами.
Делением куста.

Схема 1 Размножение с помощью воздушных отводок. 1 - Материнская ветвь; 2 - Образование корней в месте удаления коры;
3 - Сам процесс пересадки.

Воздушными отводками (см схему 1.) Для проведения этого вида размножения делают надрез на ветке длиной 1,5 см. Смазывают место удаления коры фитогормоном. Полиэтиленовую плёнку хорошо закрепляют на стебле растения и насыпают мох сфагнум или другой субстрат. Завязывают второй конец плёнки и ждут образования корешков.

Прививкой (см. схему 2)

Отпрысками (см. схему 3).

Схема 4. Размножение усами или наземными столонами способствуют быстрому окоренению молодого растения

Усами или наземными столонами (см. схему 4)
Листьями.

Поскольку самым простым методом является деление куста, поговорим об этом способе подробнее.

Деление куста как метод вегетативного размножения

Схема 5. Деление куста - простой способ вегетативного размножения. 1 - основное растение; 2 - процесс деления куста растения.

Деление куста является самой примитивной, простой и дешевой методикой размножения. Выполнить деление очень легко:

Аккуратно освободите растение из горшка и отряхните от почвенной смеси.
Разделите растение на 2 равные части. Обратите внимание, что на каждой из частей обязательно должны присутствовать молодые почки.
Пересадите обе части в разные горшки с заранее подготовленной почвой.

Больше для успешного деления куста ничего не нужно. При правильном подходе к размножению оба растения хорошо приживутся в новых горшках, а вам останется только регулярно ухаживать за ними.

Вегетативное размножение черенками-листьями

В этой методике размножения также нет ничего трудного. Она подходит взрослым здоровым растениям с развитыми мясистыми листьями. Размножение выполняется так:

Здоровый плотный лист слегка вдавите во влажный песок.
Когда лист пустит корешки, посадите его в заранее подготовленную почву.
Пока лист не окрепнет, поливайте его из опрыскивателя дважды в день. Накройте черенок пластиковым стаканчиком, создавая тепличные условия.

Когда растение станет заметно крепче, уберите стаканчик и начинайте ухаживать за ним в обычном режиме.

Размножение черенками

Чаще всего в природе растения размножаются именно черенками - когда ветер ломает побеги, корни, оставшиеся в почве, завязываются в новые молодые стебельки. Черенковое размножение осуществляется так:

Отделите от материнского побега веточку с несколькими почками.
Веточку поместите в чистую воду комнатной температуры.
Когда на веточке образуются придаточные корни, пересадите ее в пластиковый стаканчик с влажным субстратом.
Когда растение окрепнет, пересадите его на постоянное место.

Вегетативное или бесполое размножение практикуется и в отношении домашних растений, и для уличных деревьев, цветов и кустов. Это универсальная методика, позволяющая экспериментировать с признаками сортов, создавать гибридные сорта или выводить новые растения, ранее неизвестные науке. Также это самый безопасный вариант размножения - риск случайно навредить растению минимален.

Размножение является одним из характерных признаков всех живых организмов наряду с дыханием, питанием, движением и другими. Значение его трудно переоценить, ведь оно обеспечивает а значит, и само существование жизни на планете Земля.

В природе названный процесс осуществляется разными способами. Один из них - бесполое вегетативное размножение. Встречается оно преимущественно у растений. Значение вегетативного размножения и его разновидности будут рассмотрены в нашей публикации.

Что такое бесполое размножение

Школьный курс биологии определяет вегетативное размножение растений (6 класс, раздел "Ботаника") как один из видов бесполого. Это значит, что в ходе его осуществления не участвуют половые клетки. И, соответственно, перекомбинация генетической информации невозможна.

Это самый древний способ размножения, характерный для растений, грибов, бактерий и некоторых животных. Его суть заключается в образовании дочерних особей из материнских.

Кроме вегетативного, существуют и другие способы бесполого размножение. Самым примитивным из них является деление клетки надвое. Так размножаются и растения, а также бактерии.

Особой формой бесполого размножения является образование спор. Хвощи, папоротники, мхи и плауны размножаются именно так.

Бесполое вегетативное размножение

Часто при бесполом размножении новый организм развивается из целой группы родительских клеток. Такая разновидность бесполого размножения и называется вегетативной.

Размножение частями вегетативных органов

Вегетативными органами растений являются побег, состоящий из стебля и листа, и корень - подземный орган. Отщепляя у них многоклеточную часть или черешок, человек может осуществить вегетативное размножение.

Что такое черенкование например? Это способ упомянутого искусственного вегетативного размножения. Так, чтобы увеличить количество кустарников смородины или крыжовника, нужно взять часть их корневой системы с почками, из которых со временем восстановится побег.

А вот для размножения винограда подойдут стеблевые черешки. Из них через некоторое время восстановится корневая система растения. Необходимым условием является наличие почек на любом виде черешка.

А вот для размножения многих комнатных растений часто используют листья. Наверняка, многие разводили таким способом узамбарскую фиалку.

Размножение видоизмененными побегами

Многие растения образуют видоизменения вегетативных органов, которые позволяют им выполнять дополнительные функции. Одна из таких функций - вегетативное размножение. Что такое специальные видоизменения побегов, мы поймем, если рассмотрим отдельно корневища, луковицы и клубни.

Корневище

Эта часть растения расположена под землей и напоминает корень, но, несмотря на название, является видоизменением побега. Оно состоит из удлиненных междоузлий, от которых отходят придаточные корни и листья.

Примерами растений, размножающихся при помощи корневищ, являются ландыш, ирис, мята. Иногда названный орган можно встретить и у сорных растений. Все знают, как сложно бывает избавиться от пырея. Выдергивая его из земли, человек, как правило, оставляет части разросшегося корневища пырея под землей. И через определенное время они прорастают снова. Поэтому, чтобы избавиться от названного сорняка, его необходимо старательно выкапывать.

Луковица

Лук-порей, чеснок, нарцисс также размножаются при помощи подезмных видоизменений побегов, которые называются луковицами. Их плоский стебель именуется донцем. На нем находятся сочные мясистые листья, запасающие питательные вещества, и почки. Именно они дают начало новым организмам. Луковица позволяет растению пережить под землей трудный для размножения период - засуху или холод.

Клубень и усы

Чтобы размножить картофель, не нужно сеять семена, несмотря на то, что он образует цветки и плоды. Это растение размножается подземными видоизменениями побегами - клубнями. Чтобы размножить картофель, даже не обязательно, чтобы клубень был целым. Достаточно его фрагмента, содержащего почки, которые прорастут под землей, восстанавливая все растение целиком.

А клубника и земляника после цветения и плодоношения образует наземные плети (усы), на которых появляются новые побеги. Кстати, их нельзя путать с усиками винограда, например. У этого растения они выполняют другую функцию - возможность закрепиться на опоре, для более удобного положения по отношению к солнцу.

Фрагментация

Не только растения способны размножаться с помощью отделения своих многоклеточных частей. Это явление наблюдается и у животных. Фрагментация как вегетативное размножение - что такое? Этот процесс основан на способности организмов к регенерации - восстановлению утраченных или поврежденных частей тела. Например, из части тела дождевого червя может восстановиться целая особь, включая покровы и внутренние органы животного.

Почкование

Почкование - еще один способ размножения, но вегетативные почки к нему не имеют никакого отношения. Его суть заключается в следующем: на теле материнского организма образуется выпячивание, оно растет, приобретает черты взрослого организма и отщепляется, начиная самостоятельное существование.

Такой процесс почкования происходит у пресноводной гидры. А вот у других представителей кишечнополостных - - образовавшееся выпячивание не отщепляется, а остается на материнском теле. В результате и образуются причудливые формы рифов.

Увеличение количества сдобного теста, которое готовят с помощью дрожжей, кстати, тоже является результатом их вегетативного размножения, путем почкования.

Значение вегетативного размножения

Как видите, вегетативное размножение в природе распространено достаточно широко. Этот способ приводит к быстрому увеличению количества особей определенного вида. У растений для этого даже существует ряд приспособлений, в виде и побега.

Используя искусственное вегетативное размножение (что такое понятие предполагает уже было сказано ранее), человек размножает растения, которые использует в своей хозяйственной деятельности. Для него не требуется особь противоположного пола. А для прорастания молодых растений или развития новых особей достаточно привычных условий, в которых обитает материнский организм.

Однако у всех разновидностей бесполого размножения, в том числе и вегетативного, есть одна особенность. Ее результатом является появление генетически идентичных организмов, которые являются точной копией материнского. Для сохранения биологического вида и наследственных особенностей этот способ размножения идеален. А вот с изменчивостью все обстоит гораздо сложнее.

Бесполое размножение, в целом, лишает организмы возможности появления новых признаков, а значит и одного из способов адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды. Поэтому большинство видов в живой природе способны и к половому процессу.

Несмотря на этот существенный недостаток, при разведении культурных растений самым ценным и широко применяемым является все-таки вегетативное размножение. Человека этот способ устраивает по причине большого разнообразия возможностей, небольших по продолжительности сроков, да и количества организмов, которые размножаются описанным способом.

Вегетативное размножение - это размножение частями растений: побега, корня, листа, либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение - одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено половое размножение.

Сущность вегетативного размножения

В основе вегетативного способа лежит регенерационная способность растений. Этот тип размножения широко распространен в природе и часто используется в растениеводстве. При вегетативном размножении у потомства повторяется генотип родителя, что очень важно для сохранения признаков сорта.

В природе вегетативное размножение происходит корневыми отпрысками (вишня, осина, осот, бодяк), отводками (скумпия, дикий виноград), усами (земляника, лютик ползучий), корневищами (пырей, тростник), клубнями (картофель), луковицами (тюльпан, лук), листьями (бриофиллум).

Все естественные способы вегетативного размножения растений широко используются человеком в практике растениеводства, лесоводства и особенно садоводства.

Природные способы размножения

Размножение отводками применяют для выращивания смородины, ореха, винограда, шелковицы, азалии и др. Для этого одно-, двулетний побег растения наклоняют в специально вырытую канавку, пришпиливают и засыпают землей так, чтобы конец побега оставался над поверхностью почвы.

Можно и без канавки разложить побеги радиусами на выровненной поверхности почвы, пришпилить их и присыпать землей. Укоренение идет лучше, если под почкой делают надрезы коры. Приток к надрезам питательных веществ стимулирует образование придаточных корней. Укоренившиеся побеги отделяют от материнского растения и рассаживают.

Ягодные кустарники размножают также делением куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.

Корневыми отпрысками размножают розу, сирень, айву, рябину, боярышник, малину, ежевику, вишню, сливу, хрен и др. Специально травмируя корни, садоводы вызывают усиленное образование корневых отпрысков. Пересаживают их с частью материнского растения.

Искусственные способы

Черенками называют срезанные для этой цели части побега, корня, листа. Стеблевые черенки - одно-, двулетние побеги длиной 20-30см. Срезанные черенки высаживают в почву. На их нижнем конце вырастают придаточные корни, а из пазушных почек - новые побеги. Для повышения приживаемости перед посадкой нижние концы черенков обрабатывают растворами стимуляторов роста. Черенкованием размножают многие сорта смородины, крыжовника, винограда, роз и др.

Листовыми черенками размножают бегонии, узамбарские фиалки, лимон и др. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок, сделав на крупных жилках надрез для ускорения формирования придаточных корней и почек.

Корневые черенки - участки боковых корней длиной 10-20см заготавливают осенью, хранят в песке и весной высаживают в парники. Применяют для размножения вишни, сливы, малины, цикория, яблони, розы и др..

Размножение прививкой широко используют в садоводстве . Прививка - сращивание почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок, или почка, называется привоем, а растение с корнем - подвоем.

Окулировкой называется прививка почки с кусочком древесины. При этом на стебле одно-, двулетнего сеянца делают Г-образный надрез длиной 2-3см, горизонтальный - не больше 1см. Затем края коры осторожно отгибают, под кору вставляют глазок, обрезанный с кусочком древесины. Глазок плотно прижимают к древесине отворотами коры. Место прививки обвязывают мочалом, оставляя открытой почку. После срастания стебель подвоя выше глазка удаляют. Окулировку проводят летом и весной.

Копулировка - прививка однолетнего черенка с несколькими почками. В этом случае привой и подвой должны быть одинаковой толщины. На них делают одинаковые косые срезы. Привой прикладывают к подвою так, чтобы их ткани совпали (особенно важно совпадение камбия) и тщательно привязывают мочалом. При разной толщине подвоя и привоя делают прививку в расщеп, за кору, в прикладку и др.

Значение в сельском хозяйстве

Искусственное вегетативное размножение растений имеет большое значение в сельском хозяйстве. Оно дает возможность быстро получить большое количество посадочного материала, сохранять признаки сорта и размножать растения, не образующие семян.

Поскольку при вегетативном размножении происходит митотическое деление соматических клеток, потомство получает тот же набор хромосом и полностью сохраняет признаки материнских растений.

Образующиеся при вегетативном размножении диаспоры представлены частями вегетативных органов растений или их метаморфозами. Вегетативно способны размножаться все группы растений. Наибольшей способностью к вегетативному размножению отличаются покрытосеменные растения, у них же можно наблюдать и наибольшее разнообразие диаспор. Различают естественное и искусственное (с помощью человека) вегетативное размножение растений.

Естественное вегетативное размножение играет в жизни растений очень большую роль. Оно позволяет растениям быстро захватывать новые территории, особенно в тех условиях, где семенное размножение затруднено или вообще не происходит. Обычно покрытосеменные растения размножаются с помощью специализированных органов вегетативного размножения : корневищ (ирис, пырей, сныть), клубней (батат, картофель, топинамбур), луковиц (лилия, лук, тюльпан), клубнелуковиц (гладиолус, крокус), бульбилл (лилия тигровая), прикорневых розеток (земляника, камнеломка).

Совокупность всех вегетативных потомков одного растения , развившегося из семени или споры , называют клоном. Клоны могут быть представлены огромным числом особей. Трудно даже представить, каким числом особей представлен клон какого-нибудь популярного в мире сорта картофеля, земляники или тюльпана.

Как уже отмечалось выше (см. 5.7.1), у многих растений образуются высокоспециализированные побеги вегетативного размножения с выраженной столонной частью, обеспечивающей отдаление и быстрое отделение дочернего растения от материнского. С помощью таких побегов размножается и картофель - важнейшая продовольственная культура мира. Выращивают его из клубней. Разрабатываемые методы семенного его размножения пока большого распространения не получили. Морфогенез (процесс формообразования ) растений картофеля при развитии их из клубня проходит следующим образом (рис. 103).

Надземные побеги возобновления формируются из верхушечной и пазушных почек клубня. Первые метамеры этих побегов находятся в почве, поэтому их листья - мелкие, чешуевидные. После выхода побегов на поверхность почвы у них начинают образовываться фотосинтезирующие листья срединной формации - простые, прерыви- сто-непарноперисторассеченные, без прилистников. Выход побегов возобновления на поверхность почвы совпадает с началом образоваРис. 103. Развитие растения картофеля {Solarium tuberosum) из клубня (по О.А. Коровкину, 1979):

1 - высаженный клубень;
2 - надземные побеги возобновления, формирующиеся из верхушечной и пазушных почек клубня;
3 - столоны, развивающиеся из нижних пазушных почек побегов возобновления;
4 - молодые клубни;
5 - узловые придаточные корни

ния побегов вегетативного размножения из почек в пазухах их нижних чешуевидных листьев. На каждом побеге возобновления формируется от трех до десяти побегов вегетативного размножения (больше - у позднеспелых сортов). Развитие побегов вегетативного размножения начинается с формирования их столонной части. Столоны быстро растут и могут ветвиться - из их пазушных почек формируются боковые столоны следующего порядка. У возделываемых сортовых растений длина столонов небольшая - 5-20 см, что облегчает уборку урожая (у растений дикорастущих видов она может достигать 2 м!). Начало образования бутонов у надземных побегов совпадает с началом образования клубневой части у побегов вегетативного размножения. Она формируется после столонной части и отличается от нее короткими и толстыми междоузлиями стебля. Мелкие чешуевидные листья можно заметить только у верхних метамеров молодых клубней - они быстро отмирают и опадают. Если на узлах столонов развиваются придаточные корни, то на клубнях картофеля придаточные корни никогда не образуются. В учебной литературе можно встретить утверждение, что клубень формируется за счет утолщения стебля верхушки столона. Это неверно: граница между столонной и клубневой частями побега вегетативного размножения очень четкая - метамеры столона в формировании клубня участия не принимают.

Молодые клубни у всех сортов белого цвета и покрыты эпидермой. По мере вызревания они покрываются перидермой и приобретают сортовую окраску. Большая часть клубня представлена запасающей паренхимой, проводящие ткани выражены слабо. После отмирания столонной части клубни оказываются изолированными от материнского растения и друг от друга. На их нижней части хорошо заметен след от отмершего столона, который в растениеводстве называют пуповиной. После перезимовки из верхушечной почки клубня следующей весной образуется третья часть побега вегетативного размножения - надземная фотосинтезирующая часть. Развитие побега вегетативного размножения завершится формированием верхушечного соцветия - двойного завитка. Таким образом, побег вегетативного размножения проходит свой онтогенез за два периода вегетации, т.е. он дипикли- ческий. В первый год у него формируются столонная и клубневая части, на второй год - надземная фотосинтезирующая часть. На второй год жизни меняется и направление роста побега - с плагиотропного на ортотропное. Так как ежегодное возобновление растений происходит только за счет побегов вегетативного размножения, то можно констатировать, что клон картофеля (совокупность всех вегетативных потомков) представлен совокупностью побегов вегетативного размножения возрастающего порядка (рис. 104). В виде таких же клонов существуют и другие хозяйственно-ценные столоннобразующие растения с клубнями побегового происхождения: топинамбур, стахис Зибольда, кислица клубненосная, стрелолист обыкновенный.

Рис. 104. Схема строения побеговой системы клона картофеля (Solarium tuberosum) (по О.А. Коровкину, 2005):

Л - главный побег; Б, В, Г - побеги вегетативного размножения возрастающего порядка: 1 - семядольный узел; 2-4- побег вегетативного размножения (2 - столон; 3 - клубень; 4 - надземная фотосинтезирующая часть);

5- побег возобновления, развившийся из боковой почки клубня;
6 - побег продолжения; 7- верхушечное соцветие

Искусственное вегетативное размножение проводят для получения потомков от ценных культивируемых растений, которые сами бесполым путем размножаться не могут. Вегетативное размножение позволяет сохранить у дочерних растений ценные качества родителя, теряющиеся при половом (семенном) размножении. Искусственное вегетативное размножение растений называют клонированием. Растения обычно размножают черенками, прививками, отводками.

Черенками, как правило, размножают плодовые и декоративные растения. Побеговый черенок представляет собой часть побега, состоящую обычно из двух-трех метамеров. На нижнем срезе погруженного в субстрат черенка образуются раневые меристемы и формируется каллус, из которого формируются придаточные корни и почки. У многих растений придаточные корни возникают непосредственно на нижней части стебля черенка, а из его пазушных почек развиваются побеги. Побеговыми черенками размножают виноград, смородину, крыжовник, пеларгонию, флоксы, розы и др. Широкое распространение получило «зеленое черенкование» - выращивание растений из черенков, полученных от молодых побегов с неодревесневшим стеблем, в специальных условиях (регуляторы роста, искусственный туман и т.д.). Этот метод значительно расширил список культивируемых растений, размножаемых вегетативно.

Многие декоративные растения (бегонию, глоксинию, сенполию и др.) размножают листьями - листовыми черенками. Из образующегося на конце черешка каллуса развиваются придаточные почки и корни. Корнеотпрысковые растения (вишню, облепиху, сирень, сливу) можно размножать корневыми черенками.

Отводком - пригнутым к земле и укоренившимся побегом размножают смородину, крыжовник, спирею и другие кустарники. Такой способ вегетативного размножения можно наблюдать и в природе: легко укореняются полегающие ветви ивы, липы, черемухи, пихты.

Прививка заключается в приживлении черенка одного растения на другом растении. Прививаемое растение называют привоем, а то, к которому прививают, - подвоем. Существует много способов прививки, различающихся сроками, прививаемым материалом (черенок или одна почка), методом соединения привоя с подвоем.

В середине XX в. стал активно разрабатываться необычный способ клонирования растений - метод культуры клеток и тканей. Ученым удалось научиться выращивать целые растения из группы клеток и даже из одной клетки, помещенных в среду, содержащую питательные вещества и необходимые гормоны. В основе метода лежит тотипотентностъ

клеток. В каждой из них содержится полный набор генов организма, что позволяет при определенных условиях полностью реализовывать генетическую программу его развития. Новые организмы получают обычно из клеток верхушечных меристем. Размножение растений с помощью культуры тканей называют клональным микроразмножением. Осбенно актуальным оказался этот метод для оздоровления растений при поражении их патогенными вирусами. Оказалось, что у пораженного вирусами растения свободными от них оказываются только клетки апикальной меристемы, куда вирусы не успевают проникнуть. Из этих клеток выращивают здоровые растения, которые затем размножают вегетативно более традиционным методом - черенкованием. Из одного растения в год можно получить свыше 1 млн генетически идентичных здоровых растений. Так освобождают от вирусной инфекции ценные сорта гвоздики, земляники, картофеля и др. Немалые затраты окупаются резким повышением урожайности у здоровых растений. Клональное микроразмножение применяют и для более быстрого размножения особо ценных растений.