рефераты бесплатно

МЕНЮ


Размножение папоротников в оранжерейных условиях

Размножение папоротников в оранжерейных условиях

Министерство образования Российской Федерации

Уссурийский государственный педагогический институт

Черных Татьяна Анатольевна

Размножение папоротников в оранжерейных условиях

Дипломная работа

Научный руководитель:

к.б.н., доцент

В.Д. Фролов

Работа допущена к защите

________________________

Зав. кафедрой ботаники,

к.б.н., доцент

_____________ Прокопенко О.И.

Уссурийск, 2000

Оглавление

Введение

............................................................................

...............................

Глава I. Общие представления о размножении

растений............................

1.1. Вегетативное

размножение......................................................

1.2. Собственно бесполое

размножение......................................

1.3. Половое

размножение....................................................

.......

Глава II. Материал и методика

исследования..........................................

Глава III. Ботаническая характеристика объектов исследования..........

3.1. Общая характеристика отдела Папоротниковидные.....

3.2. Адиант венерин волос (Adiantum

capillus-veneris

L.)............................................................

............

3.3. Птерис критский (Pteris cretica

L.)...................................

3.4. Асплениум луковиценосный (Asplenium bulbiferum

G.

Forst.)........................................................

..............................

3.5. Листовик обыкновенный (Phyllitis

scolopendrum (L.)

Newm.).........................................................

......

3.6. Циртомиум серповидный (Cyrtomium falcatum (L.)

Presl.)........................................................

......................................

3.7. Нефролепис возвышенный (Nephrolepis

exaltata

Schott.).......................................................

........................

3.8. Флебодиум золотистый (Phlebodium

aureum (L.) G.

Smith).........................................................

............

Глава IV. Размножение

папоротников...................................................

....

4.1. Вегетативное размножение

папоротников.......................

4.2. Размножение папоротников

спорами..............................

4. Цикл развития Циртомиума

серповидного..........................

4.4. Использование полученных материалов в

курсе ботаники средней и высшей

школы.................................

Выводы..................................................................

.......................................

Литература..............................................................

.....................................

Введение

Актуальность темы. Роль растений в жизни человека и всех живых существ

велика. Только зеленые растения способны преобразовывать энергию Солнца,

поставляя тем самым для других организмов кислород и органические вещества.

В результате деятельности растений воздух в городах очищается от

газообразных примесей, сажи, пыли, выделяемых автотранспортом и

промышленными предприятиями. Аналогичную роль выполняют и комнатные

растения. Но, выращивая в своих квартирах цветы, человек преследует отнюдь

не утилитарные цели. Зеленые растения украшают наше жилище, скрашивают

тоскливую зимнюю пору, поднимают настроение, воспитывают доброту,

любознательность, приучают к аккуратности.

Выращивание растений в закрытых помещениях уходит в глубокую древность.

Вначале человек отдавал предпочтение лекарственным, пряноароматическим,

пищевым и другим хозяйственно ценным растениям. Позднее в квартирах

появились декоративнолистные и декоративноцветущие растения. Существенно

пополнился ассортимент оранжерейных растений благодаря крупным

географическим открытиям. Первопроходцы привозили из экспедиций новые, до

сего времени неизвестные диковинные растения. В результате в наших

оранжереях и комнатах появились растения из тропиков и субтропиков Америки,

Африки, Азии, Австралии. Популярность комнатных растений с каждым годом

продолжает расти. На это указывает и большое количество литературы,

издаваемой по данному вопросу. В последние годы вышли из печати книги Н.Г.

Никонова (1978), Г.К. Тавлиновой (1982, 1996), Г.А. Агеевой и К.Г. Лавровой

(1992), Н.В. Вороновой (1992), Д.Б. Кудревца (1993), Д.Г. Хессайона

(1995), С.О. Герасимова и др. (1997) и многие другие.

Не последнее место среди комнатных растений занимают папоротники. Это

очень многоликая и разнообразная группа высших растений. В настоящее время

насчитывают более 12 000 видов папоротников. Около двух третей из них

растут в тропиках, а оставшаяся треть населяет умеренные области земного

шара (Рейвн и др., 1990). В оранжерейной культуре папоротники появились во

второй половине XVIII в. и сразу привлекли внимание садоводов. В Англии

особенно они были популярны в викторианские времена (XIX в.). В настоящее

время самая крупная коллекция папоротникообразных (около 1 200 таксонов)

собрана в ботанических садах Кью, в Англии (Catalogue..., 1984). В России

лучшая оранжерейная коллекция папоротников находится в Ботаническом саду

БИНа и насчитывает свыше 400 видов (Арнаутова, 1987). По утверждению Д.Г.

Хессайона (1995), более двух тысяч видов папоротников пригодны для

выращивания в закрытом грунте. Некоторые виды папоротников (Птерис

критский, Нефролепис возвышенный, Циртомиум серповидный, Флебодиум

золотистый, Адиантум венерин волос, Платицерум и другие) можно с успехом

выращивать в условиях гидрокультуры (K(hle, 1980).

В жизни человека комнатные растения находят широкое применение.

Некоторые из них используются в медицине при лечении заболеваний (Гаммерман

и др.. 1963; Машковский, 1977; Муравьева, 1983; Пастушенков и др., 1990;

Шретер, 1992), в косметике (Пашина, 1993), в ветеринарии (Рабинович, 1987).

В качестве пищевых растений в оранжерейных условиях выращивают отдельные

сорта томата, перца, огурца, баклажана (Хессайон, 1995). Но, все же,

основная роль, отводимая растениям – это украшение наших квартир.

Комнатные растения, и, в частности, папоротники, могут дать интересный

материал для учителя биологии. Целый ряд интересных опытов с комнатными

растениями, которые можно провести в школе, изложены в книге Н.М. Верзилина

(1954). На примере ряда папоротников (Асплениум, Нефролепис, Флебодиум и

др.) ученики могут познакомиться с различными формами вегетативного

размножения. Размножение и выращивание папоротников из спор предоставляет

для учителя хорошую возможность познакомить учащихся с одним из основных

явлений в растительном мире – чередованием спорофита и гаметофита в цикле

развития растений. Здесь учитель может показать особенности анатомического

и морфологического строения гаметофита папоротников, познакомить со

строением гаметангиев – антеридиев и архегониев. Представители трех

семейств папоротников (Марсилеевые, Сальвиниевые, Азолловые) освоили водную

среду и являются прекрасными аквариумными растениями (Комнатный

аквариум..., 1964; Жданов, 1973; Махлин, 1976, 1990; Золотницкий, 1993;

Плонский, 1998). На их примере преподаватель имеет возможность

иллюстрировать материал и проводить наблюдения в условиях, приближающихся к

естественным.

Из вышеизложенного видно, что хорошее знание комнатных растений, и, в

частности, папоротников, имеет большое значение в работе учителя, что и

определило выбор настоящей темы.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является освоение методики

выращивания папоротников и изучение начальных этапов их онтогенеза. Для

достижения этой цели потребовалось выполнение следующих задач:

1. Познакомиться со способами размножения растений.

2. Дать ботаническую характеристику исследуемых видов папоротников.

3. Вырастить из спор исследуемые виды папоротников.

4. Изучить начальные этапы онтогенеза Циртомиума серповидного.

Структура и объем дипломной работы. Дипломная работа состоит из

введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Основной текст изложен на 65

страницах машинописного текста и содержит 2 таблицы, 20 рисунков, в том

числе 9 фотографию. Список литературы включает 67 названий.

Глава I.

Общие представления о размножении растений

Размножение – это свойство, присущее всем живым организмам и

заключающееся в вопсроизведении себе подобных особей. Благодаря размножению

каждый вид поддерживает свою численность и обеспечивает непрерывность и

преемственность жизни (Васильев и др., 1978). В ходе эволюции возникали

новые группы растений, усложнялось их внутреннее и внешнее строение.

Одновременно с этим соверщенствовались и способы размножения растений.

Различают три способа размножения – вегетативное, собственно бесполое и

половое.

1.1. Вегетативное размножение. Вегетативное размножение – это

увеличение числа самостоятельных особей за счет отделения от материнского

растения его неспециализированных или специализзированных частей, способных

к самостоятельному существованию и развитию. Способность к вегетативному

размножению присуща многим растениям. Ею обладают более 90% видов

травянистых растений широколиственных лесов Европы (Федоров и др., 1962).

Особенно широко вегетативное размножение выражено у растений,

произрастающих в условиях, наблагоприятных для семенного размножения, таких

как короткий вегетационный период, сильное затенение, избыточное

увлажнение, отсутствие опылителей и т.п. Благодаря широкому распространению

в природе, вегетативное размножение играет большую роль в сапоподдержании

популяции того или иного вида. По словам Р.Е. Левиной (1964), способность к

обильному вегетативному размножению имеет огромное приспособительное

значение и часто обеспечивает доминирующее положение вида в фитоценозе. По

сравнению с половым размножением, вегетативное имеет целый ряд преимуществ.

Оно просто, надежно и к тому же часто обеспечивает быстрое расселение вида

на территории (Даддингтон, 1972). Выживание вегетативного потомства у

одного и того же вида выше, чем выживание семенного (Ценопопуляции

растений, 1988).

В ходе эволюции появились самые разнообразные формы вегетативного

размножения: размножение естественными отводками, размножение корневвыми

отпрысками, размножение специализированными частями растений – корневищами,

клубнями, луковицами, наземными и подземными столонами, выводковыми

почками.

Естественными отводками размножаются многие виды деревьев и

кустарников: Пихта, Ель, Калина, Лещина и другие. На ветвях этих растений в

месте контакта с почвой формируются придаточные корни, что способствует

возникновению новых побегов и самостоятельных особей.

Корневыми отпрысками размножаются Тополь серебристый, некоторые виды

Сливы, Вишни, ряд сорных многолетних растений – Осот, Бодяк и другие. На

корнях этих растений образуются придаточные почки, дающие начало побегам,

которые часто называются корневыми отпрысками.

Корневище – это подземный или ползучий по поверхности почвы побег,

выполняющий функции отложения запасов, возобновления и вегетативного

размножения (Серебряков, Серебрякова, 1965, цит. по: Таршис, 1975).

Размножение с помощью корневищ широко распространено в природе. Оно

характерно для многих видов папоротников и цветковых растений.

Луковица представляет собой видоизмененный укороченный побег. Она

состоит из крайне редуцированного стебля (донца), на котором сидят сочные

видоизмененные листья. В пазухах этих листьев (чешуй) формируются “детки” –

дочерние луковицы, которые отделяются от материнской в первый год или

остаются связанными с ней до гибели последней. Размножение с помощью

луковиц особенно широко распространено среди однодольных растений.

Распространенным видоизменением побега являются клубни. Клубень – это

укороченный побег, служащий для запаса питательных веществ и вегетативного

размножения. Из дальневосточных растений размножение клубнями характерно

для видов рода Хохлатка, Сердечника трехнадрезанного, Седмичника, Хвоща

полевого и ряда других видов.

Специализированными органами вегетативного размножения являются

столоны. Это плагиотропные подземные или надземные побеги, несущие на конце

почку, клубень или луковицу. В отличие от корневищ, столоны не являются

запасающими органами. Они недолговечны и служат целям вегетативного

размножения (Федоров и др., 1962). Размножение с помощью столонов

свойственно Землянике, Лютику ползучему, Лапчатке гусиной, Адоксе и другим

растениям.

1.2. Собственно бесполое размножение. Бесполое размножение заключается

в том, что происходит при помощи специализированных клеток – спор. В

отличие от гамет, споры непосредственно, т.е. без слияния с другими

клетками, прорастают в новое растение.

У низших растений споры часто снабжены жгутиками. Они называются

зооспорами. Если споры низших растений лишены жгутиков, они называются

апланоспорами. У высших растений споры никогда не имеют жгутиков.

Формируются споры в специальных вместилищах – спорангиях. У низших

растений спорангии одноклеточные, у высших – многоклеточные. Внутри

спорангия формируется спорогенная ткань. Клетки этой ткани делятся путем

митоза или мейоза и образуют споры.

По происхождению споры делятся на митоспоры и мейоспоры. Митоспоры

образуются в результате митотического деления. Прорастают они во взрослую

особь. Встречается подобный тип спор у некоторых низших растений. Мейоспоры

образуются в результате редукционного деления. Прорастая, они развиваются в

гаплоидные образования – гаметофиты. Характерен подобный тип спор для всех

высших и некоторых низших растений.

Различают равноспоровые и разноспоровые растения. У равноспоровых

растений все споры одного типа. При прорастании они формируют обоеполый

гаметофит.

Разноспоровые растения имеют споры двух типов: микроспоры и мегаспоры.

Микроспоры, прорастая, дают мужской гаметофит, а мегаспоры – женский

гаметофит.

1.3. Половое размножение. Это самый прогрессивный способ размножения.

Он заключается в слиянии двух специализированных клеток – гамет, и

образовании зиготы, из которой развивается новая особь. При половом

размножении происходит соединение наследственных признаков двух организмов

(материнского и отцовского). В результате полученное потомство более

разнообразно генетически, что способствует более успешному выживанию вида.

Половое размножение встречается у всех групп растений. Различают две

основные формы полового процесса: соматогамию и гаметогамию. Соматогамия –

это половой процесс, который осуществляется путем слияния содержимого двух

соматических клеток. Гаметогамия – это половой процесс, который происходит

путем слияния гамет. В зависимости от относительной величины гамет

различают три типа гаметогамии – изогамия, гетерогамия и оогамия.

При оогамном половом процессе различают женские и мужские гаметы.

Женская гамета называется яйцеклеткой. Мужские гаметы бывают двух видов:

сперматозоиды – половые клетки со жгутиками, и спермии – половые клетки без

жгутиков.

Формируются гаметы в специальных органах – гаметангиях. У низших

растений гаметангии, как правило, одноклеточные. У высших растений они

многоклеточные. Мужские гаметангии носят название антеридиев. Женские

гаметангии низших растений называются оогониями, у высших – архегониями.

Архегоний – это многоклеточное образование, имеющее колбовидную форму.

Состоит из расширенного брюшка и вытянутой шейки. По каналу шейки

сперматозоиды попадают в брюшко, где сливаются с яйцеклеткой. Наиболее

Страницы: 1, 2, 3, 4


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.