تکثیر غیر جنسی (رویشی) گیاهان

هر شکلی از تولید مثل غیرجنسی که در گیاهان اتفاق می‌افتد که در آن یک گیاه جدید از تکه‌ای از گیاه مادر یا از یک ساختار تولید مثلی تخصصی (مانند استولون، ریزوم، غده، بنه یا پیاز) رشد می‌کند. گیاهان می توانند به صورت غیرجنسی، بدون لقاح گامت ها، با تولید مثل رویشی یا آپومیکسی تکثیر شوند.

تولید مثل غیرجنسی یا رویشی

بسیاری از گیاهان می توانند با استفاده از تولید مثل غیرجنسی خود را تکثیر کنند. این روش نیازی به سرمایه گذاری لازم برای تولید گل، جذب گرده افشان ها یا یافتن وسیله ای برای پراکندگی بذر ندارد. تولید مثل غیرجنسی گیاهانی را تولید می کند که از نظر ژنتیکی با گیاه مادری یکسان هستند زیرا هیچ اختلاط گامت های نر و ماده صورت نمی گیرد. به طور سنتی، این گیاهان در شرایط محیطی پایدار در مقایسه با گیاهانی که از تولیدمثل جنسی تولید می‌شوند به خوبی زنده می‌مانند، زیرا ژن‌هایی مشابه ژن‌های والدین خود دارند.

گیاهان دو نوع اصلی تولید مثل غیرجنسی دارند: تولید مثل رویشی و آپومیکسیس

تولید مثل رویشی منجر به ایجاد افراد گیاهی جدید بدون تولید بذر یا هاگ می شود. بسیاری از انواع مختلف ریشه ها تولید مثل رویشی را نشان می دهند. بنه توسط گلایول و سیر استفاده می شود. پیازهایی مانند پیاز فلس دار در نیلوفرها و پیاز تونیکیتی در نرگس از دیگر نمونه های رایج این نوع تولید مثل هستند.

سیب زمینی یک غده ساقه ای است، در حالی که ازگیل از ریشه تکثیر می شود. زنجبیل و زنبق ریزوم تولید می کنند، در حالی که پیچک از یک ریشه فرعی (ریشه ای که از قسمت گیاهی غیر از ریشه اصلی یا اصلی ناشی می شود) استفاده می کند و گیاه توت فرنگی دارای استولون است که به آن رانر نیز می گویند.

برخی از گیاهان می توانند بدون کوددهی بذر تولید کنند. تخمک یا قسمتی از تخمدان که ماهیتی دیپلوئید دارد، دانه جدیدی ایجاد می کند. این روش تولید مثل به آپومیکسیس معروف است.

مزیت تولید مثل غیرجنسی این است که گیاه حاصل سریعتر به بلوغ می رسد. از آنجایی که گیاه جدید از یک گیاه بالغ یا قسمت‌های گیاه به وجود می‌آید، از یک نهال نیز محکم‌تر خواهد بود. تولیدمثل غیرجنسی می تواند به روش های طبیعی یا مصنوعی (با کمک انسان) انجام شود.

تکثیر گیاهان

روش های طبیعی و مصنوعی تولید مثل غیرجنسی در گیاهان

گیاهان می‌توانند تحت روش‌های طبیعی تولید مثل غیرجنسی که توسط خود گیاه انجام می‌شود یا روش‌های مصنوعی با کمک انسان انجام شوند.

روش های طبیعی تولید مثل غیرجنسی

روش های طبیعی تولید مثل غیر جنسی شامل استراتژی هایی است که گیاهان برای تکثیر خود ایجاد کرده اند. بسیاری از گیاهان مانند زنجبیل، پیاز، گلادیول و گل محمدی از جوانه هایی که در سطح ساقه وجود دارند به رشد خود ادامه می دهند. در برخی از گیاهان، مانند سیب زمینی شیرین، ریشه های ناخواسته یا رانر (استولون) می توانند گیاهان جدید ایجاد کنند.

در Bryophyllum و kalanchoe، برگها دارای جوانه های کوچک در حاشیه خود هستند. وقتی اینها از گیاه جدا می شوند، به گیاهان مستقل تبدیل می شوند. آنها همچنین ممکن است در صورت تماس برگ با خاک شروع به رشد به گیاهان مستقل کنند. برخی از گیاهان را می توان تنها از طریق قلمه زدن تکثیر کرد.

روش های مصنوعی تولید مثل غیرجنسی

روش‌های مصنوعی تولید مثل غیرجنسی اغلب برای ایجاد گیاهان جدید و گاهی جدید استفاده می‌شوند. آنها شامل پیوند، برش، لایه بندی و ریزازدیادی هستند.

پیوند زدن

پیوند از دیرباز برای تولید انواع جدید گل رز، گونه های مرکبات و سایر گیاهان استفاده می شده است. در پیوند از دو گونه گیاهی استفاده می شود: قسمتی از ساقه گیاه مطلوب به گیاهی ریشه دار به نام استوک پیوند زده می شود. به قسمتی که پیوند یا چسبانده می شود پیوندک می گویند.

هر دو در یک زاویه مایل بریده می شوند (هر زاویه ای غیر از زاویه قائمه)، در تماس نزدیک با یکدیگر قرار می گیرند و سپس با هم نگه داشته می شوند. تطبیق این دو سطح تا حد امکان بسیار مهم است زیرا اینها گیاه را در کنار هم نگه می دارند. سیستم های آوندی این دو گیاه رشد کرده و به هم می پیوندند و پیوندی را تشکیل می دهند.

پس از مدتی، پیوندک شروع به تولید شاخه می کند و در نهایت گل و میوه می دهد. پیوند در صنعت انگور (انگورکاری) و صنعت مرکبات کاربرد زیادی دارد. پیوندک هایی که قادر به تولید یک نوع میوه خاص هستند، با مقاومت خاصی در برابر بیماری روی پایه ریشه پیوند می شوند.

پیوند ساقه درخت

برش دادن

گیاهانی مانند کولئوس و گیاه پول از طریق قلمه‌های ساقه تکثیر می‌شوند، جایی که بخشی از ساقه حاوی گره‌ها و میانگره‌ها در خاک مرطوب قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد ریشه‌دار شود. در برخی گونه‌ها، ساقه‌ها حتی زمانی که فقط در آب قرار می‌گیرند می‌توانند شروع به تولید ریشه کنند. به عنوان مثال، برگ‌های بنفشه آفریقایی اگر به مدت چند هفته در آب باقی بمانند، ریشه خواهند داشت.

لایه بندی

لایه بندی روشی است که در آن ساقه متصل به گیاه خم شده و با خاک پوشانده می شود. ساقه های جوانی که به راحتی و بدون هیچ آسیبی خم می شوند، گیاه ارجح برای این روش هستند. یاس و بوگنویل (گل کاغذی) را می توان از این طریق تکثیر کرد. در برخی از گیاهان، شکل اصلاح شده ای از لایه بندی به نام لایه بندی هوا استفاده می شود.

قسمتی از پوست یا بیرونی ترین پوشش ساقه برداشته می شود و با خزه پوشانده می شود و سپس روی آن چسبانده می شود. برخی از باغبانان نیز هورمون ریشه زایی را اعمال می کنند. پس از مدتی، ریشه ها ظاهر می شوند. این قسمت از گیاه را می توان برداشت و در گلدان جداگانه پیوند زد.

ریز تکثیر یا ریز ازدیادی

ریز ازدیادی (که کشت بافت گیاهی نیز نامیده می شود) روشی است برای تکثیر تعداد زیادی گیاه از یک گیاه در مدت زمان کوتاه در شرایط آزمایشگاهی. این روش امکان تکثیر گونه‌های کمیاب و در معرض خطر انقراض را فراهم می‌کند که ممکن است در شرایط طبیعی رشد آنها دشوار باشد، از نظر اقتصادی مهم هستند یا به عنوان گیاهان عاری از بیماری مورد تقاضا هستند.

برای شروع کشت بافت گیاه می توان از قسمتی از گیاه مانند ساقه، برگ، جنین، بساک یا بذر استفاده کرد. مواد گیاهی با استفاده از ترکیبی از تیمارهای شیمیایی استاندارد شده برای آن گونه کاملاً استریل می شود. در شرایط استریل، مواد گیاهی روی یک محیط کشت بافت گیاهی قرار می گیرند که حاوی تمام مواد معدنی، ویتامین ها و هورمون های مورد نیاز گیاه است.

قسمت گیاه اغلب باعث ایجاد یک توده تمایز نیافته به نام کالوس می شود که پس از مدتی، گیاهچه های جداگانه شروع به رشد می کنند. اینها را می توان از هم جدا کرد. آنها ابتدا در شرایط گلخانه ای قبل از انتقال به شرایط مزرعه رشد می کنند.

مادر میلیون ها bryophyllum delagoense با گیاهچه

طول عمر گیاه

چرخه زندگی و طول عمر گیاهان متفاوت است و تحت تأثیر عوامل محیطی و ژنتیکی است. مدت زمان شروع رشد تا مرگ گیاه را طول عمر آن می گویند. از سوی دیگر، چرخه زندگی، توالی مراحلی است که گیاه از جوانه زدن بذر تا تولید بذر گیاه بالغ طی می کند. برخی از گیاهان، مانند گیاهان یکساله، تنها به چند هفته برای رشد، تولید دانه و مرگ نیاز دارند.

گیاهان دیگر، مانند کاج بریستلکون، هزاران سال زندگی می کنند. سن برخی از کاج های بریستلکون 4500 سال است. حتی با ادامه رشد برخی از قسمت‌های گیاه، مانند نواحی حاوی بافت مریستمی (ناحیه رشد فعال گیاه متشکل از سلول‌های تمایز نیافته با قابلیت تقسیم سلولی)، برخی از قسمت‌ها دچار مرگ سلولی برنامه‌ریزی شده (آپوپتوز) می‌شوند. برای مثال چوب پنبه ای که روی ساقه ها و بافت رسانای آب آوند چوبی یافت می شود از سلول های مرده تشکیل شده است.

سالانه، دوسالانه و چندساله

گونه های گیاهی که چرخه زندگی خود را در یک فصل کامل می کنند به عنوان یکساله شناخته می شوند که نمونه ای از آنها آرابیدوپسیس یا شاهی گوش موش است. دوسالانه ها مانند هویج چرخه زندگی خود را در دو فصل کامل می کنند. در فصل اول دوسالانه، گیاه دارای فاز رویشی است، در حالی که در فصل بعد، مرحله زایشی خود را کامل می کند. پرورش دهندگان تجاری ریشه هویج را پس از سال اول رشد برداشت می کنند و اجازه گل دادن به گیاهان را نمی دهند. گیاهان چند ساله مانند ماگنولیا چرخه زندگی خود را در دو سال یا بیشتر کامل می کنند.

گیاهان تک کارپ و پلی کارپیک

در طبقه بندی دیگر بر اساس فراوانی گلدهی، گیاهان تک کارپیک تنها یک بار در طول عمر خود گل می دهند. نمونه هایی از گیاهان تک کارپ شامل بامبو و یوکا است. در طول دوره رویشی چرخه زندگی خود (که در برخی از گونه های بامبو ممکن است 120 سال باشد)، این گیاهان ممکن است به صورت غیرجنسی تولید مثل کنند و مقدار زیادی مواد غذایی را جمع کنند که در طول گلدهی یک بار در طول زندگی آنها مورد نیاز است.

و قرار گرفتن بذر پس از لقاح. بلافاصله پس از گلدهی، این گیاهان می میرند. گیاهان پلی کارپیک در طول عمر خود بارها گل تشکیل می دهند. درختان میوه، مانند درختان سیب و پرتقال، پلی کارپیک هستند. آنها هر سال گل می دهند سایر گونه های پلی کارپ، مانند گیاهان چند ساله، چندین بار در طول عمر خود گل می دهند، اما نه هر سال. با این روش، گیاه نیازی به هدایت همه مواد مغذی خود به سمت گل دهی در هر سال ندارد.

بامبو گیاهی تک کارپ

ژنتیک و شرایط محیطی

همانطور که در مورد همه موجودات زنده وجود دارد، ژنتیک و شرایط محیطی نقش مهمی در تعیین مدت زندگی یک گیاه دارند. حساسیت به بیماری، تغییر شرایط محیطی، خشکسالی، سرما و رقابت بر سر عناصر غذایی از جمله عواملی هستند که بقای گیاه را تعیین می کنند. گیاهان علی رغم وجود بافت های مرده مانند چوب پنبه به رشد خود ادامه می دهند.

تک تک قسمت های گیاهان مانند گل ها و برگ ها میزان بقای متفاوتی دارند. در بسیاری از درختان، برگهای پیرتر زرد می شوند و در نهایت از درخت می ریزند. ریزش برگ توسط عواملی مانند کاهش بازده فتوسنتزی به دلیل سایه زدن برگ های بالایی یا آسیب اکسیداتیو ناشی از واکنش های فتوسنتزی ایجاد می شود.

اجزای بخشی که قرار است ریخته شود توسط کارخانه برای استفاده در سایر فرآیندها مانند توسعه بذر و ذخیره سازی بازیافت می شود. این فرآیند به عنوان بازیافت مواد مغذی شناخته می شود. با این حال، مسیرهای پیچیده بازیافت مواد مغذی در یک گیاه به خوبی درک نشده است.

خرید گل و گیاه

پیری گیاه و تمام فرآیندهای مرتبط با آن پیری نامیده می شود که با چندین تغییر بیوشیمیایی پیچیده مشخص می شود. یکی از ویژگی های پیری، تجزیه کلروپلاست ها است که با زرد شدن برگ ها مشخص می شود. کلروپلاست ها حاوی اجزای ماشین های فتوسنتزی مانند غشاها و پروتئین ها هستند. کلروپلاست ها همچنین حاوی DNA هستند.

پروتئین ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک توسط آنزیم های خاص به مولکول های کوچکتر شکسته می شوند و توسط گیاه برای حمایت از رشد سایر بافت های گیاهی نجات می یابند. شناخته شده است که هورمون ها در پیری نقش دارند. کاربرد سیتوکینین ها و اتیلن باعث تاخیر یا جلوگیری از پیری می شود. در مقابل، آبسیسیک اسید باعث شروع زودرس پیری می شود.