Klasifikasi unsur mineral yang diperlukan tanaman: unsur makro, unsur mikro.

Fungsi utama ion dalam metabolisme: struktural dan katalitik.

Mekanisme penyerapan ion. Peran proses difusi dan adsorpsi, karakteristiknya. Konsep ruang bebas.

Transportasi ion melintasi membran plasma. Kinetika proses penyerapan.

Partisipasi struktur membran sel dalam penyerapan dan kompartementasi ion: peran vakuola, pinositosis.

Hubungan antara proses penyerapan zat oleh akar dan fungsi tumbuhan lainnya (respirasi, fotosintesis, pertukaran air, pertumbuhan, biosintesis, dll).

Transportasi ion jarak pendek (radial) di jaringan akar. Jalur simplastik dan apoplastik.

Transportasi jarak jauh. Pergerakan zat ke atas di seluruh tumbuhan; jalur, mekanisme.

Penyerapan ion oleh sel daun; keluarnya ion dari daun.

Redistribusi dan daur ulang zat di pabrik.

Sumber nitrogen bagi tanaman. Penggunaan tanaman nitrat dan amonium nitrogen.

Proses reduksi bentuk nitrogen teroksidasi dalam tumbuhan. Jalur asimilasi amonia pada tumbuhan.

Penggunaan nitrogen molekuler. Ide-ide modern tentang mekanisme reduksi molekuler nitrogen.

Organisme yang melakukan fiksasi nitrogen. Klasifikasi mereka. Kompleks nitrogenase. Fiksasi simbiosis nitrogen molekuler.

Senyawa belerang utama pada tumbuhan, perannya dalam organisasi struktural sel, partisipasi dalam reaksi redoks.

Sumber belerang bagi tumbuhan. Mekanisme reduksi sulfat, masing-masing tahapan proses.

Masuknya fosfor ke dalam sel, cara memasukkan fosfor ke dalam metabolisme. Pentingnya kalium dalam metabolisme tanaman.

Peran pembentuk struktur kalsium.

Bentuk partisipasi magnesium dalam metabolisme.

Ide modern tentang peran unsur mikro dalam metabolisme tanaman.

Tanah sebagai sumber unsur mineral.

Campuran nutrisi. Garam secara fisiologis bersifat asam dan secara fisiologis bersifat basa.

Interaksi ion (antagonisme, sinergisme, aditif).

Metode menanam tanaman yang tidak dinodai. Hidroponik.

Nutrisi akar sebagai faktor terpenting dalam mengatur produktivitas dan kualitas tanaman pertanian.

Bagian 6 Pola umum pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Pengertian konsep “pertumbuhan” dan “perkembangan” tumbuhan. Basis seluler untuk pertumbuhan dan perkembangan.

Pola umum pertumbuhan. Jenis pertumbuhan tanaman, fase pertumbuhan.

Konsep siklus sel, pengaruh berbagai faktor untuk pembelahan sel.

Pertumbuhan sel pada fase pemanjangan, mekanisme kerja auksin.

Diferensiasi sel dan jaringan, proses determinasi.

Gangguan pertumbuhan yang ireversibel. Dwarfisme dan gigantisme.

Irama dan laju pertumbuhan tumbuhan dan organ individu. Kurva pertumbuhan besar.

Pengaruh faktor eksternal terhadap intensitas pertumbuhan.

Fenomena istirahat, fungsi adaptifnya.

Pertumbuhan dan pergerakan turgor tumbuhan.

Tropisme (foto-, geotropisme, dll). Sifat hormonal tropisme.

jahat. Gerakan seismonastik.

Tahapan utama entogenesis. Hubungan antara pertumbuhan dan perkembangan pada masing-masing tahap entogenesis.

Fisiologi morfogenesis.

Fotoperiodisme.

Sistem fitokrom. Regulasi dengan partisipasi fitokrom pada reaksi fotoperiodik, penghentian dormansi, dan pertumbuhan daun.

Teori hormonal tentang pembungaan.

Pematangan buah dan biji.

Proses penuaan pada tumbuhan.

Ciri-ciri faktor penentu pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Semua proses yang dipelajari sebelumnya bersama-sama menentukan, pertama-tama, pelaksanaan fungsi utama organisme tumbuhan - pertumbuhan, pembentukan keturunan, pelestarian spesies. Fungsi ini dilaksanakan melalui proses pertumbuhan dan perkembangan.

Siklus hidup organisme eukariotik, mis. perkembangannya dari sel telur yang telah dibuahi hingga pembentukan penuh, penuaan dan kematian akibat kematian alami disebut entogenesis.

Pertumbuhan adalah proses pembentukan elemen struktur baru yang ireversibel, disertai dengan peningkatan massa dan ukuran organisme, yaitu. perubahan kuantitatif.

Perkembangan adalah perubahan kualitatif pada komponen-komponen tubuh, dimana bentuk atau fungsi yang ada diubah menjadi bentuk atau fungsi lain.

Kedua proses tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor:

faktor lingkungan abiotik eksternal, seperti sinar matahari,

faktor internal tubuh itu sendiri (hormon, sifat genetik).

Karena totipotensi genetik suatu organisme, yang ditentukan oleh genotipe, pembentukan satu atau beberapa jenis jaringan terjadi secara berurutan sesuai dengan tahap perkembangan organisme. Pembentukan hormon, enzim, dan jenis jaringan tertentu pada fase perkembangan tanaman tertentu biasanya ditentukan oleh aktivasi primer gen yang bersangkutan dan disebut aktivasi gen diferensial (DAG).

Aktivasi gen sekunder, serta represinya, juga dapat terjadi di bawah pengaruh faktor eksternal tertentu.

Salah satu pengatur aktivasi gen intraseluler yang paling penting dan perkembangan proses tertentu yang terkait dengan proses pertumbuhan atau transisi tanaman ke fase perkembangan berikutnya adalah fitohormon.

Fitohormon yang dipelajari dibagi menjadi dua kelompok besar:

stimulan pertumbuhan

penghambat pertumbuhan.

Pada gilirannya, stimulan pertumbuhan dibagi menjadi tiga kelas:

giberelin,

sitokinin.

Auksin termasuk zat yang bersifat indol, perwakilan tipikalnya adalah asam indolil-3-asetat (IAA). Mereka terbentuk dalam sel meristematik dan bergerak secara basipetal dan akropetal. Auksin mempercepat aktivitas mitosis meristem apikal dan kambium, menunda gugurnya daun dan ovarium, serta mengaktifkan pembentukan akar.

Giberelin termasuk zat yang bersifat kompleks - turunan asam giberelat. Diisolasi dari jamur ascomycete (genus Gibberella fujikuroi), yang memiliki tahap konidia yang jelas (genus Fusarium). Pada tahap konidia jamur ini menyebabkan penyakit “pucuk busuk” pada padi, yang ditandai dengan pertumbuhan tunas yang cepat, pemanjangan, penipisan, dan akibatnya, kematian. Giberelin juga diangkut secara akropetal dan basipetal pada tumbuhan melalui xilem dan floem. Giberelin mempercepat fase pemanjangan sel, mengatur proses pembungaan dan pembuahan, serta menginduksi pembentukan pigmen baru.

Sitokinin termasuk turunan purin, salah satu contohnya adalah kinetin. Kelompok hormon ini tidak memiliki efek yang nyata seperti kelompok sebelumnya, namun sitokinin mempengaruhi banyak bagian metabolisme dan meningkatkan sintesis DNA, RNA, dan protein.

Penghambat pertumbuhan diwakili oleh dua zat:

asam absisat,

Asam absisat merupakan hormon stres, jumlahnya meningkat pesat seiring dengan kekurangan air (penutupan stomata) dan nutrisi. ABA menekan biosintesis asam nukleat dan protein.

Etilen adalah fitohormon berbentuk gas yang menghambat pertumbuhan dan mempercepat pematangan buah. Hormon ini disekresikan oleh organ tanaman yang matang dan mempengaruhi organ lain dari tanaman yang sama dan tanaman di dekatnya. Etilen mempercepat gugurnya daun, bunga, dan buah karena pelepasan selulase dari tangkai daun, sehingga mempercepat pembentukan lapisan pemisah. Etilena terbentuk selama penguraian ethrel, yang sangat memudahkan penggunaan praktisnya di bidang pertanian.

Pertumbuhan tanaman (pola dan jenis).

Istilah pertumbuhan pada tumbuhan mengacu pada beberapa proses:

pertumbuhan sel,

pertumbuhan jaringan,

pertumbuhan organisme tumbuhan secara keseluruhan.

Pertumbuhan sel ditandai dengan fase-fase berikut:

Fase embrio (tidak ada vakuola, organel lain dalam jumlah kecil).

Fase regangan (muncul vakuola, dinding sel menguat, ukuran sel bertambah).

Fase diferensiasi (penampakan organel spesifik jaringan dalam sel).

Pertumbuhan jaringan, bergantung pada spesifisitasnya, dapat terjadi menurut salah satu jenis berikut:

Apikal (menembak, berakar).

Basal (daun).

Intercalary (batang dalam sereal).

Pertumbuhan suatu organisme tumbuhan secara keseluruhan ditandai dengan adanya fase-fase sebagai berikut:

Fase lag atau pertumbuhan induksi (perkecambahan biji).

Fase log atau fase pertumbuhan logaritmik (pembentukan massa vegetatif tanaman).

Fase pertumbuhan lambat (selama masa berbuah, ketika pembentukan bagian vegetatif tanaman baru terbatas).

Fase keadaan stasioner (biasanya bertepatan dengan penuaan dan kematian tanaman).

Laju pertumbuhan dan pertumbuhan atau perolehan relatif tanaman ditentukan dengan mengukur parameter tanaman dalam rezim waktu tertentu.

Untuk menentukan pertumbuhan yang mereka gunakan berbagai metode, secara khusus:

menggunakan penggaris,

menggunakan mikroskop horizontal,

menggunakan tanda,

menggunakan auxanograf,

menggunakan fotografi skala besar.

Rata-rata, laju pertumbuhan tanaman adalah 0,005 mm/menit, tetapi ada tanaman dan organ yang tumbuh cepat: benang sari serealia tumbuh dengan kecepatan 2 mm/menit, bambu - 1 mm/menit.

Menurut hasilnya penelitian modern(V.S. Shevelukha) klasifikasi jenis pertumbuhan berikut diusulkan:

tipe sinusoidal (kurva variasi harian laju pertumbuhan linier berbentuk sinusoidal dengan fase maksimum pada siang hari dan fase minimum pada dini hari) (khas untuk serealia),

jenis pertumbuhan impuls (kurva peningkatan laju proses pertumbuhan dan penghambatannya terjadi secara tiba-tiba pada sudut siku-siku atau lancip selama puluhan menit. Laju pertumbuhan maksimum terjadi pada 20-21 jam dan berlangsung sepanjang malam, pertumbuhan terhambat selama hari) (khas untuk tanaman umbi-umbian dan umbi-umbian),

tipe dua gelombang (pada siang hari laju pertumbuhan memiliki dua gelombang, dua kali mencapai maksimum dan minimum),

jenis pertumbuhan yang merata (kurva pertumbuhannya mulus).

Jenis gerak pada tumbuhan.

Terlepas dari kenyataan bahwa tumbuhan, pada umumnya, menetap secara permanen di ruang sekitarnya, mereka mampu melakukan beberapa jenis pergerakan.

Jenis gerak utama pada tumbuhan:

tropisme,

Taksi hanya merupakan ciri khas tumbuhan air rendah yang tidak melekat,

Tiga jenis pertama merupakan ciri tumbuhan tingkat tinggi.

Nutasi menghasilkan tunas apikal yang tumbuh, berputar pada porosnya, dan tunas di atas permukaan tanah membuatnya hanya di bawah pengaruh hormon, dan akar - baik di bawah pengaruh hormon maupun dengan bantuan sel khusus (statosit (dengan organel statolit), yang mampu untuk menggunakan gaya gravitasi alam saat penerapan proses ini.

Tumbuhan tumbuh subur di bawah pengaruh faktor abiotik yang bekerja secara seragam (cahaya, air, dll.).

Tumbuhan melakukan tropisme di bawah pengaruh faktor abiotik yang bekerja secara tidak merata (cahaya, air, gravitasi, dll.).

Perkembangan tumbuhan (jenis entogenesis, tahapan entogenesis, ciri-ciri masa kebangkitan, ciri-ciri fase istirahat).

Perkembangan tanaman atau entogenesis dicirikan oleh fakta bahwa sejumlah besar faktor bekerja pada transisi tanaman dari satu fase entogenesis ke fase lainnya, dan tindakan gabungan dari faktor-faktor tersebut seringkali diperlukan.

Membedakan jenis berikut ontogeni tumbuhan:

Berdasarkan harapan hidup:

tahunan,

dua tahunan,

abadi;

Berdasarkan jumlah buah:

monokarpik,

polikarpik.

Selama proses entogenesis, setiap tanaman melewati tahap perkembangan berikut:

fase embrio (dari pembuahan bakal biji hingga pembentukan benih),

fase remaja (dari perkecambahan biji hingga muncul di permukaan tanah),

fase pembentukan organ vegetatif di atas permukaan tanah,

fase pembungaan dan pembentukan buah,

fase pematangan,

fase sekarat.

Yang paling intens adalah fase perkembangan remaja, yang terbagi menjadi beberapa periode seperti:

pembengkakan,

mematuk,

pertumbuhan bibit heterotrofik dalam gelap,

transisi ke jenis nutrisi autotrofik.

Hampir setiap perubahan entogenetik terjadi di bawah pengaruh faktor internal dan eksternal. Pada saat yang sama, faktor eksternal adalah yang paling banyak penting memiliki sinar matahari. Transisi ke mode nutrisi autotrofik, transisi ke fase tunas dan pembungaan, dan transisi ke keadaan tidak aktif pada tanaman tahunan berhubungan langsung dengan pengaruh durasi sinar matahari dan oleh karena itu disebut fotomorfogenesis. Cahaya merupakan sinyal tidak hanya untuk perubahan fase perkembangan, tetapi juga secara langsung mempengaruhi pertumbuhan, transpirasi dan proses fisiologis lainnya pada tanaman. Efek langsung cahaya dinyatakan dalam kemampuan sel untuk membentuk hormon yang sesuai, khususnya asam absisat, yang memungkinkan tanaman memperlambat laju pertumbuhannya ketika beralih ke nutrisi autotrofik. Pengaruh tidak langsung cahaya berupa siang hari menentukan peralihan ke fase perkembangan berikutnya, khususnya pembungaan.

Persepsi tumbuhan terhadap paparan sinar matahari terjadi karena adanya fotoreseptor dan hormon khusus.

Paparan langsung terhadap cahaya dirasakan oleh tanaman menggunakan fotoreseptor “kriptokrom” dan pigmen “fitokrom”. Yang paling penting adalah fitokrom, yang mampu melihat berbagai komponen spektrum sinar matahari dan, tergantung pada panjang gelombang yang diserap, berubah menjadi bentuk Fk, yang menyerap cahaya merah dengan panjang gelombang 600 nm, atau menjadi bentuk Fdk, yang mana menyerap cahaya merah jauh dengan panjang gelombang 730 nm. Dalam kondisi normal, pigmen ini terdapat pada kedua bentuk dalam proporsi yang sama, namun bila kondisi berubah, misalnya ke kondisi teduh, pigmen F k dalam jumlah lebih besar akan terbentuk, dan hal ini menentukan pemanjangan dan etiolasi jaringan pucuk. Berdasarkan kerja fotoreseptor dan pigmen tersebut, tumbuhan mengalami perubahan harian dalam ritme tertentu, yang disebut sirkadian, atau jam biologis tumbuhan.

Faktor cahaya juga menyebabkan sintesis hormon-hormon tertentu, yang menentukan peralihan tanaman ke fase pembungaan atau fase kebangkitan, yaitu fase pembungaan atau fase kebangkitan. transisi dari keadaan vegetatif ke perkembangan generatif. Hormon utama yang bekerja pada tahap entogenesis ini adalah hormon “florigen”, yang terdiri dari dua kelompok hormon:

giberelin, yang menyebabkan pembentukan dan pertumbuhan tangkai bunga,

anthesin yang menyebabkan pembentukan bunga.

Pemahaman akan hal ini sangat penting dalam praktek, terutama dalam budidaya buah, dimana penggunaan batang bawah dan batang atas pada fase ontogenesis tertentu akan mempengaruhi kecepatan tanaman cangkokan mulai berbuah. Aliran hormon, termasuk florigen, berpindah dari batang atas ke batang bawah, sehingga penting untuk menggunakan batang bawah dari tanaman yang sedang dalam fase perkembangan tertentu. Morfogenesis bunga dikendalikan sistem yang kompleks banyak faktor, yang masing-masing, dalam konsentrasi yang diperlukan dan pada waktu yang tepat, memicu rantai prosesnya sendiri yang mengarah pada pembentukan bunga.

Kedua faktor penting Faktor suhu memegang peranan tertentu dalam pembentukan morfogenesis bunga. Hal ini sangat penting untuk tanaman musim dingin dan tanaman dua tahunan, karena suhu rendah yang menyebabkan transformasi biokimia pada tanaman ini yang menentukan sintesis florigen dan hormon terkait lainnya yang menentukan awal pembungaan.

Pengaruh suhu rendah inilah yang menjadi dasar teknik vernalisasi, yang digunakan dalam berbagai studi eksperimental ketika diperlukan untuk mempercepat pergantian generasi pada tanaman musim dingin. Perawatan tanaman dengan giberelin juga memberikan hasil yang sama, sehingga memungkinkan untuk mempercepat pembungaan tanaman dua tahunan.

Sehubungan dengan fotoperiode, tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok:

tumbuhan hari pendek (berbunga bila siang hari kurang dari 12 jam) (krisan, dahlia, artichoke Yerusalem, millet, sorgum, tembakau),

tanaman hari panjang (berbunga bila panjang hari lebih dari 12 jam) (aster, semanggi, rami, bawang bombay, wortel, bit, bayam),

tanaman netral (berbunga tidak bergantung pada lamanya hari) (bunga matahari, soba, kacang-kacangan, lobak, tomat).

Dalam entogenesis tumbuhan selalu terjadi fase pelemahan aktivitas vital yang disebut keadaan dorman. kamu tanaman tahunan keadaan ini hanya terjadi sekali - selama pembentukan benih; pada tanaman tahunan - berkali-kali selama transisi ke keberadaannya kondisi yang tidak menguntungkan lingkungan (musim dingin, kekeringan). Dormansi adalah keadaan tumbuhan yang ditandai dengan tidak adanya fenomena pertumbuhan, depresi pernafasan yang ekstrim dan penurunan intensitas transformasi zat.

Ada dormansi musim panas dan musim dingin pada tanaman keras, dormansi dalam dan paksa pada semua tanaman. Istirahat paksa hanya dimungkinkan dengan partisipasi seseorang yang dapat menyediakan kondisi khusus untuk menyimpan organ istirahat di fasilitas penyimpanan khusus dengan menggunakan metode khusus. Poin yang sangat penting dalam transisi ke keadaan tidak aktif adalah tahap pematangan pasca panen, yang memungkinkan Anda mencegah perkecambahan dini benih dan konsentrat. jumlah maksimum zat cadangan.

Teori Krenke tentang penuaan dan peremajaan tanaman.

Selama proses entogenesis, tanaman mengalami perubahan tertentu, yang terkait dengan fenomena variabilitas terkait usia. Sebuah teori yang menjelaskan pola variabilitas ini diajukan pada tahun 40-an abad terakhir oleh N.P. Krenke. Postulat utama teori ini:

Setiap organisme, mulai dari asal usulnya, terus menua hingga mati secara alami.

Pada paruh pertama kehidupan, penuaan diinterupsi secara berkala oleh peremajaan, yaitu. pembentukan tunas baru, daun, dll, yang memperlambat laju penuaan.

Tumbuhan memiliki umur fisiologis yang melekat, yang menentukan umur sebenarnya dari organ tumbuhan: daun pada pohon berumur satu tahun dan sepuluh tahun tidak sama, dan daun pada pohon yang sama tidak sama, tetapi pada pucuk dengan urutan yang berbeda. Ada perbedaan antara konsep “usia” (usia kalender) dan “usia” (usia fisiologis. Usia ditentukan oleh usia organ dan tanaman induk. Di dalamnya pohon buah daun pada pucuk ordo bercabang lebih tinggi secara fisiologis lebih tua dibandingkan daun pada umur yang sama pada pucuk ordo bercabang lebih rendah. Oleh karena itu, dari segi bentuk, struktur anatomi, ciri fisiologis dan biokimia, daun bagian atas, meskipun usianya lebih muda, menunjukkan tanda-tanda penuaan yang lebih besar; umurnya seringkali lebih pendek dibandingkan dengan daun tengah pada pucuk yang sama.

Sifat siklus perkembangan intogenetik terletak pada kenyataan bahwa sel anak, ketika baru terbentuk, untuk sementara diremajakan dibandingkan dengan sel ibu.

Laju penuaan dan rata-rata harapan hidup normal ditentukan oleh potensi vitalitas awal dan ditentukan oleh ciri-ciri genetik suatu spesies.

P.G. juga menangani masalah penuaan dan peremajaan tanaman buah dan berry. Sial. Pada tahun 60an abad terakhir, ia pertama kali menemukan adanya perubahan kualitatif terkait usia pada akar. I.V. Michurin juga menunjukkan hubungan erat antara proses organoformatif dalam organisme dan variabilitas terkait usia.

Didirikan N.P. Pola perubahan morfologi daun dan pucuk Krenke sehubungan dengan umurnya memungkinkan untuk mengembangkan rekomendasi untuk diagnosis dini kematangan awal tanaman dalam suatu spesies, untuk mengidentifikasi hubungan korelatif antara kualitas umbi dan tanaman umbi-umbian dengan kualitas awal. kematangan suatu varietas. Telah ditetapkan bahwa varietas masak awal ditandai dengan perubahan tajam ciri-ciri morfologi daun (daun menguning dan mati dengan cepat), dan pada varietas yang masaknya terlambat, perubahan terjadi secara bertahap. Pola ini penting dalam proses pemilihan varietas untuk pemasakan awal dan kualitas.

Ciri-ciri morfologi berkaitan erat dengan prekursor yang ditentukan secara genetik, sehingga memungkinkan untuk digunakan dalam pemuliaan tanaman buah-buahan, Misalnya:

pada bibit tahunan varietas pohon apel yang masak awal, ruasnya lebih pendek, percabangannya lebih kuat, daunnya lebih lebat dibandingkan varietas yang mulai berbuah belakangan,

pada bibit pohon apel berumur dua tahun, intensitas warna hijau daun selama peralihan dari tingkat atas ke tingkat bawah pada bentuk masak awal berubah lebih tajam dibandingkan pada bentuk masak akhir,

Semakin tinggi batang tanaman buah yang diambil potongan atau kuncupnya (selama perbanyakan vegetatif), semakin cepat tanaman dapat berbunga setelah berakar atau bertunas.

Berdasarkan teori Krenke, teknik pemangkasan tanaman, teknologi pemilihan pucuk dan bagian-bagiannya dari kualitas yang dibutuhkan selama perbanyakan tanaman secara vegetatif, memastikan perakaran stek yang lebih baik, teknologi untuk mencapai kombinasi optimal perkembangan vegetatif dan generatif tanaman pada saat stek dan okulasi.

Ciri-ciri pematangan bagian tanaman yang produktif.

Bagian tanaman yang produktif disebut sebagai alat perkembangbiakan generatif (buah, biji) dan alat perkembangbiakan vegetatif (umbi, umbi). Bagian produktif yang tersisa (daun tanaman hijau, batang, akar, dll) tidak melakukan fungsi reproduksi sehingga pola pertumbuhan dan perkembangannya tidak begitu penting.

perlindungan benih,

distribusi benih.

Untuk menjalankan fungsi tersebut, berbagai buah-buahan mempunyai adaptasi yang sesuai (buah-buahan kering dan berair, kail, lionfish, rasa yang menarik, dll).

Ada empat fase dalam perkembangan janin:

Pembentukan ovarium sebelum penyerbukan,

Pertumbuhan akibat pembelahan sel segera setelah penyerbukan dan pembuahan,

Pertumbuhan karena peregangan sel,

Pematangan.

Pertumbuhan ovarium dirangsang oleh perkecambahan serbuk sari bahkan sebelum pembentukan zigot, dan intensitas pertumbuhan ini berbanding lurus dengan jumlah serbuk sari yang berkecambah. Bahkan serbuk sari asing dapat mendorong pertumbuhan ovarium, hal ini disebabkan tingginya kandungan IAA dalam serbuk sari.

Perlakuan bunga dengan auksin eksogen pada banyak tanaman dengan buah-buahan sukulen menginduksi pertumbuhan ovarium dan pembentukan partenokarpik, yaitu. buah tanpa biji. Pengobatan dengan giberelin juga menyebabkan pembentukan buah pada banyak tanaman (anggur, pohon apel, tomat, dll.). Kehadiran sitokinin diperlukan untuk pertumbuhan buah muda, namun sitokinin eksogen tidak menyebabkan terbentuknya buah partenokarpik.

Pada awal terbentuknya bakal buah pada suatu bunga, pertumbuhannya terjadi akibat pembelahan sel yang meningkat tajam setelah penyerbukan. Kemudian datanglah fase pemanjangan sel yang lebih panjang. Pola pertumbuhannya sangat bergantung pada jenis janin.

Pengaturan pertumbuhan buah dilakukan oleh fitohormon. IAA memasuki ovarium pertama kali dari stilus dan dari serbuk sari yang berkecambah. Ovula yang sedang berkembang kemudian menjadi sumber IAA. Dalam hal ini, hormon penuaan (etilen) juga memainkan peran tertentu, yang memastikan bunga layu setelah penyerbukan. Benih yang dihasilkan menyuplai auksin ke pericarp, yang mengaktifkan proses pertumbuhan di dalamnya. Dengan kekurangan auksin (jumlah biji yang terbentuk sedikit), terjadi penurunan buah.

Jadi, dalam biji gandum, jumlah maksimum sitokinin diamati segera setelah pembungaan selama transisi menuju pembentukan endosperma. Kemudian kandungan giberelin mulai meningkat, dan kemudian IAA, yang konsentrasinya mencapai nilai maksimumnya pada fase kematangan seperti susu. Selama transisi ke kematangan lilin, tingkat giberelin dan auksin menurun dengan cepat, tetapi kandungan ABA meningkat, yang mendorong pengendapan zat cadangan di endosperm. Ketika pertambahan massa kering gabah terhenti dan terjadi dehidrasi benih (kematangan penuh), maka kandungan ABA menurun. Penurunan jumlah semua fitohormon dijelaskan oleh peralihannya ke keadaan terikat. Urutan perubahan rasio fitohormon dalam pengembangan biji gandum ditentukan oleh urutan perkembangan embrio dan endosperm. Ketika biji-bijian matang, karbohidrat dan protein menumpuk, terjadi perubahan metabolisme asam nukleat, dan zat plastik secara aktif berpindah ke dalam biji-bijian dari batang dan daun. Batang menjadi berkayu (kandungan serat dan lignin yang diubah menjadi pati berkurang). Saat biji-bijian matang, protein menjadi lebih tahan terhadap aksi enzim proteolitik, jumlah monosakarida berkurang dan jumlah pati meningkat.

Kacang-kacangan mengakumulasi pati dan karbohidrat lain secara signifikan lebih sedikit dibandingkan sereal.

Saat membudidayakan tanaman biji-bijian dan polong-polongan, metode pemanenan terpisah sering digunakan, yang memungkinkan perpindahan zat plastik dari batang ke biji dengan lebih baik setelah dipotong dan dimatangkan di ladang angin. Perawatan tanaman selama periode kematangan lilin dengan larutan amonium nitrat mempercepat pematangan tanaman selama 5-7 hari.

Ketika biji minyak sayur matang, lemak tidak hanya menumpuk, tetapi juga berubah secara kualitatif. Biji yang masih mentah lebih banyak mengandung asam lemak bebas dan jenuh, sedangkan biji yang matang lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh.

Pada buah-buahan berair, kandungan giberelin dan auksin tertinggi di pericarp diamati pada awal perkembangannya. Kadar fitohormon tersebut kemudian menurun dan meningkat lagi pada fase pertumbuhan terakhir. Kandungan sitokinin meningkat sementara selama periode pertumbuhan janin paling intensif. Penghentian pertumbuhan pericarp bertepatan dengan akumulasi ABA di jaringannya.

Periode pemanjangan sel pada buah-buahan berair dan terutama akhir periode ini ditandai tidak hanya oleh pertumbuhan intensif, tetapi juga oleh akumulasi zat organik. Kandungan karbohidrat dan asam organik meningkat, dan pati disimpan.

Pematangan beberapa buah berkorelasi baik dengan peningkatan laju respirasi. Periode peningkatan ekskresi karbon dioksida Janin disebut menopause dan pada masa ini janin mengalami perubahan dari belum matang menjadi matang. Perawatan dengan etilen merangsang periode ini dan pematangan buah matang. Etilen meningkatkan permeabilitas membran sel janin, yang memungkinkan enzim yang sebelumnya dipisahkan dari substrat oleh membran bereaksi dengan substrat ini dan mulai menghancurkannya.

Auksin juga terlibat dalam pematangan buah, dan selama pematangan buah dan gugurnya daun, auksin dan etilen berperan sebagai antagonis. Hormon mana yang mendominasi tergantung pada umur jaringan.

Pada sejumlah tanaman, metode perbanyakan yang dominan adalah metode perbanyakan dengan menggunakan organ perbanyakan vegetatif (misalnya kentang). Oleh karena itu, pembentukan organ-organ tersebut, baik yang menjalankan fungsi reproduksi maupun sekaligus sebagai sumber nutrisi bagi manusia, memerlukan pertimbangan tersendiri.

Proses tuberisasi secara fisiologis paling baik dipelajari pada kentang. Pada hari yang panjang dan suhu tinggi (lebih dari 29 derajat), mereka dapat berubah menjadi pucuk berdaun vertikal, dan pada suhu normal (lebih rendah), umbi terbentuk di ujung stolon. Tuberisasi selalu dikaitkan dengan terhambatnya pertumbuhan tunas dan stolon di atas permukaan tanah. Hari yang pendek mendorong masuknya zat plastik ke dalam umbi.

Pembentukan umbi meliputi tiga tahap;

persiapan - penampilan dan pertumbuhan stolon,

peletakan dan pertumbuhan umbi itu sendiri,

pematangan dan dormansi umbi.

Pembentukan stolon dari tunas ketiak disebabkan oleh penggelapannya (itulah sebabnya penimbunan wajib dilakukan dalam teknologi budidaya kentang). IAA bersama-sama dengan giberelin, tersedia dalam jumlah yang cukup dari bagian di atas permukaan tanah, mengalihkan program genetik perkembangan tunas ketiak dari perkembangan tunas berdaun vertikal ke pembentukan stolon. Giberelin juga diperlukan untuk pemanjangan ruas stolon.

Inisiasi umbi di ujung distal stolon dikaitkan dengan penghambatan tajam pertumbuhan panjangnya. Rupanya penekanan ini disebabkan oleh peningkatan konsentrasi ABA yang terbentuk dalam jumlah besar di daun pada hari yang pendek. Dalam kondisi siang hari yang pendek, sintesis dan asupan IAA dan giberelin berkurang. Pada saat yang sama, rasio sitokinin terhadap auksin meningkat.

Dormansi umbi dikaitkan dengan perlambatan tajam dalam respirasi, pembusukan dan sintesis biopolimer, serta terhentinya proses pertumbuhan. Pada umbi kentang, hanya jaringan meristematik, terutama mata, yang berada dalam keadaan dormansi dalam. Jaringan penyimpanan dapat aktif dengan cepat sebagai respons terhadap kerusakan (periderm luka terbentuk selama kerusakan mekanis).

Keadaan dormansi yang dalam pada mata mata disebabkan oleh tingginya kandungan ABA, asam caffeic dan scopoletin.

Munculnya tunas dari keadaan dormansi dalam dikaitkan dengan penurunan kandungan ABA (10-100 kali lipat) dan peningkatan konsentrasi giberelin bebas. Perlakuan dengan stimulan berbasis asam giberelat mematahkan keadaan dormansi umbi dan memungkinkan penanaman kentang di musim panas di selatan.

Pada umbi selama masa dorman, proses pertumbuhan tidak berhenti, meskipun berlangsung sangat lambat. Keadaan tidak aktif dipertahankan oleh konsentrasi ABA yang tinggi. Sebelum perkecambahan, kadar ABA menurun, dan kandungan sitokinin, giberelin, dan auksin meningkat.

Proses pembentukan rimpang dan stolon, serta kemampuan tanaman untuk berakar dengan menggunakan layering dan stek, tunduk pada pola yang sama dalam perubahan kerja fitohormon yang berbeda.

Penggunaan zat pengatur tumbuh dalam praktek pertanian.

Zat pengatur tumbuh banyak digunakan dalam praktik pertanian di bidang berikut:

Pada tahap menabur, menanam,

Pada tahap pengendalian pembungaan, pengaturan, pembentukan tanaman,

Pada tahap pembersihan,

Pada tahap istirahat.

Pada tahap penaburan, penanaman menggunakan:

untuk rooting stek yang sulit di-root, seperti anggur,

untuk tingkat kelangsungan hidup vaksinasi yang lebih baik,

untuk perkecambahan biji yang lebih baik

Pada tahap pengendalian pembungaan, pengaturan, dan pembentukan tanaman digunakan hal-hal sebagai berikut:

untuk merangsang dimulainya pembungaan,

untuk menambah jumlah set buah,

untuk merangsang pembungaan betina pada spesies dioecious.

Giberelin:

untuk menambah ukuran buah,

untuk meningkatkan kualitas organ yang bernilai ekonomi (mempromosikan peningkatan gula pada buah-buahan, batang, tanaman batang, tanaman umbi-umbian, dll.),

untuk merangsang pembungaan jantan pada spesies dioecious.

Etilen dan asam absisat juga merangsang pembungaan betina pada spesies dioecious.

Pada tahap pembersihan gunakan:

Etilen dan asam absisat serta sejumlah penghambat pertumbuhan lainnya (misalnya: magnesium klorat, hidrel, etrel):

untuk mempercepat pematangan, meningkatkan hasil panen,

untuk penggundulan hutan,

untuk pengeringan (pengeringan batang dan daun sebelum panen),

untuk senikasi (percepatan pematangan 5-7 hari di daerah dengan periode hangat yang singkat)

Pada tahap istirahat:

Untuk memperpanjang keadaan tidak aktif, etilen dan asam absisat digunakan untuk mengolah kentang, tanaman umbi-umbian, dan buah-buahan (baik disemprot dengan larutan hidrel 0,5%, atau komposisi atmosfer dalam penyimpanan disesuaikan),

Untuk memutus keadaan istirahat, gunakan:

eterisasi: untuk perkecambahan pucuk, rimpang - pengobatan dengan eter belerang,

mandi air hangat: untuk memaksa lilac untuk Tahun Baru (celupkan pucuk semak ke dalam air hangat (30-35 o C) selama 9-12 jam),

giberelin untuk memperoleh kentang panen kedua dari umbi yang baru dipanen (direndam selama 30 menit dalam campuran 0,0005% giberelin dan 2% tiourea).

“ –  – PERATURAN UMUM PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN Pengertian Konsep Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Keterkaitan proses pertumbuhan…”

UNIVERSITAS NEGARA BELARUSIA

DEPARTEMEN BIOLOGI

Departemen Fisiologi dan Biokimia Tumbuhan

T.I.Ditchenko

FISIOLOGI

TUMBUH KEMBANG

TANAMAN

untuk kelas laboratorium,

tugas untuk pekerjaan mandiri

dan pengendalian pengetahuan siswa

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57ya73 D49 Direkomendasikan oleh Dewan Akademik Fakultas Biologi 16 Juni 2009, protokol No. 10 Leading reviewer Peneliti Departemen Biokimia dan Bioteknologi Tumbuhan dari Kebun Raya Pusat Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Belarus, Kandidat Ilmu Biologi E. V. Spiridovich dari Ilmu Iologi, Peneliti Terkemuka dari Departemen Biokimia dan Bioteknologi Tumbuhan dari Kebun Raya Pusat Akademi Nasional Ilmu Pengetahuan Belarusia;

Universitas Negeri Belarusia.

Ditchenko, T.I.

D49 Fisiologi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan: metode. rekomendasi untuk kelas laboratorium, tugas untuk kerja mandiri dan pengendalian pengetahuan siswa / T. I. Ditchenko. – Minsk: BSU, 2009. – 35 hal.

Manual ini mencakup sejumlah pekerjaan laboratorium yang mengkaji efek fisiologis dari masing-masing kelas fitohormon, serta tugas untuk kerja mandiri dan memantau pengetahuan siswa. Tujuan dari manual ini adalah untuk mengkonsolidasikan pengetahuan yang diperoleh mahasiswa selama perkuliahan dan untuk mengintensifkan kerja mandiri mahasiswa.

Panduan ini diperuntukkan bagi mahasiswa Fakultas Biologi peminatan 1-31 01 01 – “Biologi”, peminatan 1-31 01 01-02 03 – “Fisiologi Tumbuhan”.

UDC 581.143.6(042) BBK 28.57ya73 © Ditchenko T.I. 2009 © BSU, 2009 © BSU, 200

DARI PENULIS

Rekomendasi metodologis yang disajikan untuk kelas laboratorium, serta tugas untuk memantau pekerjaan mandiri siswa, adalah bagian dari kompleks pendidikan dan metodologi untuk kursus khusus “Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman”. Kelas laboratorium dan tugas untuk kerja mandiri ditentukan oleh program kursus ini dan menutupi bagian utamanya.

Tujuan dari buku pedoman ini adalah untuk membentuk gagasan siswa tentang manifestasi efek fisiologis dari golongan fitohormon tertentu (auxin, sitokinin, giberelin, brassinosteroid) dan zat pengatur tumbuh sintetik (retardan). Manual ini berisi tugas-tugas tes yang mencakup semua bagian kursus khusus, yang dapat digunakan oleh siswa untuk menguji sendiri pengetahuan yang mereka peroleh.

–  –  –

POLA PERTUMBUHAN UMUM

DAN PERKEMBANGAN TANAMAN

Pengertian konsep pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Hubungan antara proses pertumbuhan dan perkembangan. Fitur umum pertumbuhan organisme hidup. Ciri-ciri pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hukum pertumbuhan. Parameter pertumbuhan. Metode analisis pertumbuhan. Kurva pertumbuhan tanaman. Periodisasi Ontogenesis Tumbuhan.

DASAR STRUKTURAL DAN FUNGSIONAL

PERTUMBUHAN TANAMAN

Aspek pertumbuhan morfo-anatomi. Zona pertumbuhan, lokalisasinya, ciri-ciri fungsinya. Meristem. Klasifikasi meristem berdasarkan lokalisasi, asal, aktivitas fungsional.

Ciri-ciri umum: struktur dan aktivitas fisiologis jaringan meristematik berbagai zona pertumbuhan. Jenis pertumbuhan tanaman: apikal, basal, interkalar, radial, tangensial.

Ciri-ciri pertumbuhan berbagai organ tumbuhan (akar, batang, daun).

Dasar pertumbuhan seluler. Fase pertumbuhan sel: embrio, pemanjangan, diferensiasi. Siklus sel. Ciri-ciri struktur dan metabolisme sel pada fase pertumbuhan embrio. Tahapan pertumbuhan sel dengan pemanjangan, mekanisme kerja auksin pada proses ini. Jenis diferensiasi sel. Mekanisme diferensiasi sel. Penuaan sel.

Fenomena totipotensi, dedifferensiasi, diferensiasi terminal.

SISTEM KONTROL OPERASI

SELURUH TANAMAN

Hirarki sistem regulasi. Sistem regulasi intraseluler: regulasi aktivitas enzim, gen, regulasi membran.

Sistem regulasi antar sel: trofik, hormonal dan elektrofisiologi. Tingkat regulasi dan pengendalian organisme.

Pusat dominan dan gradien fisiologis. Persepsi sinyal dan sistem transmisi. Sirkuit regulasi.

FITOHORMON SEBAGAI FAKTOR PENGATUR PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN

Ciri-ciri umum aksi fitohormon. Klasifikasi fitohormon.

Auksin. Sejarah penemuan auksin. Konten dan distribusi pada tumbuhan. Struktur kimia. Hubungan antara struktur kimia dan aktivitas fisiologis auksin. Biosintesis dan inaktivasi. Auksin oksidase dan perannya dalam oksidasi auksin. Transportasi auksin. Efek fisiologis auksin. Mekanisme aksi. Reseptor auksin.

Giberelin. Penemuan giberelin dan distribusinya. Struktur kimia. Ketergantungan aktivitas fisiologis pada struktur molekul giberelin. Biosintesis giberelin. Retardan.

Inaktivasi giberelin. Transportasi melalui pabrik. Spektrum aksi giberelin.

Sitokinin. Sejarah penemuan. Kandungan sitokinin pada tumbuhan. Struktur kimia. Bentuk sitokinin bebas dan terikat. Biosintesis sitokinin. Kerusakan sitokinin. Efek fisiologis. Mekanisme kerja sitokinin seluler dan molekuler.

Reseptor sitokinin.

Asam absisat. Sejarah penemuan. Struktur kimia. Biosintesis dan inaktivasi ABA. Tempat sintesis, transportasi dan peran fisiologis. Mekanisme kerja ABA.

Etilen. Sejarah penemuan. Biosintesis, transportasi dan lokalisasi etilen pada tanaman. Fungsi fisiologis etilen. Reseptor etilen.

Brassinosteroid. Kandungan pada tumbuhan. Biosintesis, transportasi.

Efek fisiologis dari brassinosteroid.

Asam salisilat dan melati. Struktur, biosintesis dan peran fisiologis pada tumbuhan. Reaksi hipersensitivitas.

Zat hormonal tumbuhan lainnya: oligosakarin, peptida pendek, senyawa fenolik.

Interaksi fitohormon. Hubungan metabolik dan fungsional.

Penerapan zat pengatur tumbuh dalam produksi tanaman. Regulasi kimia pertumbuhan dan perkembangan tanaman pertanian menggunakan auksin dan analog sintetiknya, giberelin, sitokinin, etilen.

PERKEMBANGAN TANAMAN

Embriogenesis organisme tumbuhan. Pembentukan embrio. Dormansi benih. Jenis perdamaian. Metode mengganggu istirahat.

Tahap perkembangan tanaman remaja. Perkecambahan biji. Penyebab Remaja.

Tahap kematangan dan reproduksi. Inisiasi pembungaan pada tumbuhan. Faktor induksi pembungaan. Pembungaan adalah proses multi-tahap. Sifat stimulus bunga. Kebangkitan pembungaan. Hipotesis tentang sifat bikomponen florigen, tentang kontrol multikomponen pembungaan.

Pembentukan dan perkembangan organ bunga. Pembentukan biji dan buah.

Mekanisme morfogenesis. Fotomorfogenesis. Penerimaan dan peran fisiologis lampu merah. Penerimaan dan peran fisiologis cahaya biru.

Tahap perkembangan tanaman yang pikun.

GERAKAN TANAMAN

Gerakan pertumbuhan dan turgor. Tropisme. Fototropisme, geotropisme, hidrotropisme, kemotropisme, aerotropisme, tigmotropisme. jahat.

Termonasti, fotonasti. Peran faktor hormonal dalam pergerakan tumbuhan. Taksi. Gerakan intraseluler.

PENGARUH KONDISI EKSTERNAL TERHADAP PERTUMBUHAN DAN

PERKEMBANGAN TANAMAN

Ketergantungan pertumbuhan tanaman pada suhu, cahaya, kelembaban tanah dan udara, komposisi gas atmosfer, kondisi nutrisi mineral.

Interaksi faktor.

LITERATUR

Utama

1. Yurin, V.M. Fisiologi pertumbuhan dan perkembangan tanaman / V.M. Yurin, T.I.

Ditchenko. Mn.: BSU, 2009. 104 hal.

2. Polevoy, V.V. Fisiologi pertumbuhan dan perkembangan tanaman / V.V. Polevoy, T.S. Salamatova. L.: Penerbitan Leningr. Universitas, 1991. 240 hal.

3. Polevoy, V.V. Fitohormon / V.V. Bidang. L.: Penerbitan Leningr. Unta, 1982. 246 hal.

4. Derfling, K. Hormon tumbuhan. Pendekatan sistematis / K. Derfling.

M.: Mir, 1985.304 hal.

5. Kefeli, V.I. Pertumbuhan tanaman / V.I. Kefeli. M.: Nauka, 1984.175 hal.

6. Medvedev, S.S. Fisiologi tumbuhan / S.S. Medvedev. M.: Lebih tinggi. sekolah, 2004. 336 hal.

7. Kuznetsov, V.V. Fisiologi tumbuhan / V.V. Kuznetsov. M.: Lebih tinggi. sekolah, 2005. 736 hal.

8. Dari pengalaman, V.V. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman // V.V. Gombak. http://herba.msu.ru.

9. Taiz, L. Fisiologi Tumbuhan / L. Taiz, E. Zeiger. Edisi ke-2, “Sinauer Associates, Inc., Publishers”, Sunderland, 1998. 792 hal.

Tambahan

1. Kulaeva, O.N. Bagaimana kehidupan tumbuhan diatur // Jurnal pendidikan Soros, 1995. No.1. hal.20-28.

2. Kulaeva, O.N., Kuznetsov V.V. Prestasi dan prospek terkini dalam bidang kajian sitokinin // Fisiologi Tumbuhan. 2002. Jilid 49.

3. Polevoy, V.V. Sistem pengaturan intraseluler dan antar sel pada tumbuhan // Soros Educational Journal, 1997. No.9. P.6Polevoy, V.V. Fisiologi keutuhan organisme tumbuhan // Fisiologi Tumbuhan. 2001. Jilid 48(4). hal.631–643.

5. Biosintesis hormon tumbuhan, aksi transduksi sinyal / P.J. Davies.

Dordrecht; Boston; London: Penerbit Kluwer Academic, 2004. 750 hal.

6. Srivastava, L.M. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman: Hormon dan Lingkungan / L.M.Srivastava. 2001.772 hal.

–  –  –

Di antara banyak efek yang ditimbulkan oleh auksin pada tanaman, yang paling banyak dipelajari adalah pengaruhnya terhadap pertumbuhan pemanjangan segmen atau batang koleoptil, yang digunakan sebagai biotes sensitif untuk hormon-hormon ini. Efek ini terutama terlihat pada tanaman yang tumbuh di tempat gelap dan kurang terlihat pada jaringan hijau. Perbedaan-perbedaan ini sebagian dijelaskan oleh penghambatan pemanjangan sel secara simultan oleh cahaya, dan sebagian lagi oleh pembentukan penghambat pertumbuhan yang bergantung pada cahaya yang dapat berinteraksi dengan auksin.

Selama pemanjangan, vakuola sentral muncul di sel tumbuhan, menempati sebagian besar volumenya. Pembentukan vakuola dikaitkan dengan peningkatan pasokan air ketika potensial air sel menurun, sedangkan potensial osmotik dipertahankan pada tingkat yang konstan sebagai akibat dari hidrolisis polimer dan akumulasi zat aktif osmotik di dalam sel.

Bersamaan dengan pembentukan vakuola sentral, terjadi pelonggaran dan peregangan dinding sel. Auksin memainkan peran utama dalam proses ini. Hal ini menyebabkan aktivasi H+-ATPase yang terlokalisasi di membran plasma dan pengasaman fase dinding sel, yang mengarah pada aktivasi enzim seperti hidrolase asam. Dalam hal ini, terjadi kerusakan ikatan asam-labil antara selulosa dan zat pektin. Elastisitas dinding sel juga meningkat karena peningkatan sekresi protein ekstensin dinding sel, penurunan jumlah kalsium dalam pektat (pelepasan kalsium). Peregangan dinding sel disertai dengan aktivasi proses sintesis selulosa dan sekresi vesikuler, memasok polisakarida baru untuk dinding sel yang sedang tumbuh. Dengan demikian, pengaruh auksin terhadap pertumbuhan yang sudah pada tahap pertama mencakup mekanisme pemulihan dinding sel, yang membedakannya dengan “pertumbuhan asam”, yaitu pertumbuhan segmen tanaman dalam buffer asam.

Sekresi ion hidrogen dan seluruh proses peregangan dapat dihentikan dengan bantuan manitol (zat osmotik yang kuat). Akibatnya, aliran air ke dalam sel akan terhambat. Namun proses metabolisme yang menyertai peregangan tidak akan terhambat. Segera setelah blokade “manitol” dihilangkan (zat osmotik dihilangkan), pertumbuhan dimulai dengan kecepatan yang dipercepat. Fenomena ini disebut “pertumbuhan cadangan”.

Kerja auksin, seperti fitohormon lainnya, bergantung pada konsentrasi. Peningkatan konsentrasi auksin di atas tingkat optimal menyebabkan perlambatan pertumbuhan.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh auksin terhadap pertumbuhan segmen koleoptil.

Bahan dan peralatan: larutan asam indolylacetic (IAA) atau asam 2,4-diklorofenoksiasetat (2,4-D) pada konsentrasi 1 g/l; air sulingan; pisau; cawan petri; kertas grafik; silinder bertingkat; gelas kimia dengan volume 50-100 ml; pinset.

Objek penelitian: bibit gandum (barley, oats, jagung) berumur 3-4 hari yang mengalami etiolasi Kemajuan pekerjaan Bibit gandum atau barley dengan ukuran yang sama dipilih, ditanam dalam gelap dalam kondisi termostatik selama 3-4 hari. Pisahkan koleoptil (Anda hanya perlu mengambil koleoptil utuh), letakkan masing-masing koleoptil di atas penggaris atau kertas grafik dan potong dengan pisau sepanjang 5 mm, berjarak 3 mm dari atas. Bagian atas koleoptil, tempat sel-sel yang membelah berada, dan bagian bawah, tempat pertumbuhan sel hampir sempurna, dibuang. Daun primer dikeluarkan dari ruas koleoptil menggunakan jarum bedah dan ruas tersebut ditempatkan dalam cawan Petri yang berisi air. Bagian koleoptil disimpan dalam air suling selama 15-20 menit untuk membebaskannya dari auksin endogen.

Satu set konsentrasi auksin disiapkan - IAA atau 2,4-D (100, 50, 10, 5, 1 dan 0,5 mg/l). 25 ml larutan konsentrasi auksin tertentu yang sedang dipelajari dituangkan ke dalam cawan petri dan 3-5 lembar koleoptil dipindahkan ke dalamnya. Kontrolnya adalah air suling, di mana sejumlah segmen koleoptil juga ditempatkan. Cawan petri dipindahkan ke termostat yang bersuhu 24,5°C dan dicatat waktunya. Masa inkubasi segmen koleoptil setidaknya 2–2,5 jam. Setelah itu, dengan menggunakan pinset, potongan koleoptil dikeluarkan dan panjangnya diukur.

–  –  –

Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa konsentrasi IAA dan 2,4-D optimal untuk merangsang pemanjangan koleoptil serealia.

Pertanyaan kontrol

1. Bagaimana mekanisme aktivasi pertumbuhan sel melalui peregangan di bawah pengaruh auksin?

2. Apa yang dimaksud dengan “pertumbuhan asam”? Apa bedanya dengan pertumbuhan yang diinduksi oleh auksin?

3. Pada konsentrasi berapa auksin eksogen merangsang pertumbuhan sel melalui pemanjangan? Apa penyebab terhambatnya proses pertumbuhan di bawah pengaruh konsentrasi auksin yang superoptimal?

Pekerjaan laboratorium No. 2 Regulasi hormonal arah morfogenesis dalam kultur sel tembakau Ada dua jenis utama morfogenesis dalam kultur sel dan jaringan tumbuhan in vitro: embriogenesis somatik dan organogenesis. Selama embriogenesis somatik, struktur mirip embrio bipolar terbentuk dari sel tanaman yang dikultur, di mana akar dan batang batang berkembang. Dalam kasus organogenesis, pembentukan pucuk vegetatif, pucuk yang berkembang sebagai elemen bunga atau akar, yang, tidak seperti embrioid, merupakan struktur monopolar, dimungkinkan. Organogenesis batang, bunga dan akar in vitro dibedakan.

Morfogenesis pada kultur sel dan jaringan tanaman dapat dilakukan dengan menggunakan metode eksternal dan faktor internal: cahaya, suhu, komponen individu media nutrisi, dan, pertama-tama, perubahan rasio fitohormon. Pada tahun 1955 Skoog dan Miller mengajukan hipotesis regulasi hormonal dalam kultur sel dan jaringan, yang saat ini dikenal dengan aturan Skoog-Miller: jika konsentrasi auksin dan sitokinin dalam media nutrisi relatif sama atau konsentrasi auksin sedikit melebihi konsentrasi auksin. sitokinin, kemudian terbentuk kalus; jika konsentrasi auksin secara signifikan melebihi konsentrasi sitokinin, maka akar akan terbentuk;

jika konsentrasi auksin jauh lebih kecil daripada konsentrasi sitokinin, maka akan terbentuk tunas dan tunas. Dalam kasus organogenesis batang, tunas yang dihasilkan ditransplantasikan ke media dengan kandungan auksin yang tinggi. Jika morfogenesis mengikuti jenis organogenesis akar, maka tidak mungkin diperoleh tunas dari akar.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh perbedaan rasio auksin dan sitokinin dalam media nutrisi terhadap arah morfogenesis dalam kultur sel tembakau.

Bahan dan peralatan: kotak laminar, cawan Petri steril dengan media Murashige dan Skoog (MS) yang berbeda kandungan auksin dan sitokinin, gunting, pisau bedah, pinset, lampu alkohol, etanol 96% dan 70%, air steril, kapas steril

Objek penelitian: tanaman tembakau yang ditanam secara aseptik.

Kemajuan pekerjaan Pekerjaan dilakukan dalam kondisi aseptik. Untuk mengeluarkan bahan tanaman dari wadah kultur secara steril, lehernya terlebih dahulu dibakar dalam nyala lampu alkohol. Dengan menggunakan pinset steril, keluarkan kertas timah dan bakar kembali leher labu dalam nyala lampu alkohol. Selanjutnya, gunting disterilkan, yang digunakan untuk memotong 2-3 helai daun tanaman tembakau yang ditanam secara aseptik dengan sangat hati-hati. Daun dipindahkan ke cawan Petri steril, kemudian eksplan diisolasi menggunakan pisau bedah steril. Untuk mencegah daun mengering selama isolasi eksplan, disarankan untuk menambahkan sedikit air suling steril ke dalam cawan petri. Selama bekerja, perlu dipastikan bahwa tangan personel yang bekerja tidak melewati permukaan terbuka wadah kultur untuk menghindari infeksi.

Eksplan yang dihasilkan dipindahkan secara aseptik ke dalam cawan Petri dengan media MS agar yang berbeda kandungan auksin dan sitokininnya (asam indolylacetic dan 6-benzylaminopurine).

Cawan petri ditutup rapat, diberi label dan ditempatkan dalam termostat yang suhunya dijaga pada 24,5 C, dan diinkubasi selama 4-5 minggu. Setelah waktu yang ditentukan, dilakukan analisis berbagai reaksi morfogenetik yang disebabkan oleh rasio yang berbeda hormon dengan aktivitas auksin dan sitokinin dalam media nutrisi.

–  –  –

Ditarik kesimpulan tentang pengaruh fitohormon terhadap arah morfogenesis dalam kultur sel tembakau.

Pertanyaan kontrol

1. Apa saja jenis morfogenesis utama pada tumbuhan secara in vitro?

2. Jenis morfogenesis apa yang dirangsang oleh peningkatan konsentrasi auksin dalam media nutrisi?

3. Fitohormon apa yang dapat digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tambahan pada eksplan?

4. Jenis morfogenesis in vitro apa yang tidak memungkinkan diperolehnya tanaman utuh?

Pekerjaan laboratorium No. 3 Pengaruh giberelin terhadap aktivitas enzim hidrolitik dalam biji-bijian sereal Salah satu reaksi tumbuhan yang paling banyak dipelajari terhadap giberelin adalah induksi enzim hidrolitik dalam biji sereal. Pada tahun 1960

Untuk pertama kalinya ditunjukkan bahwa setelah butiran sereal membengkak, setelah 12-24 jam, embrio mulai mengeluarkan giberelin, yang berdifusi ke lapisan aleuron. Di sana mereka menginduksi sintesis atau mengaktifkan enzim hidrolitik (amilase, RNase, asam fosfatase, protease, dll.) dan merangsang sekresi enzim ini ke dalam endosperm, di mana terjadi pemecahan polimer penyimpanan. Produk pemecahan yang larut kemudian disuplai untuk memberi nutrisi pada embrio. Ketika embrio dikeluarkan dari biji, tidak ada induksi enzim yang diamati. Perlakuan benih tanpa embrio dengan giberelin eksogen menyebabkan munculnya aktivitas enzimatik.

Induksi α-amilase, enzim yang menghidrolisis pati, telah dianalisis secara paling rinci. Dengan menggunakan label dan penghambat sintesis protein, ditunjukkan bahwa -amilase di bawah pengaruh giberelin tidak hanya berpindah dari bentuk tidak aktif ke bentuk aktif, tetapi juga disintesis kembali.

Induksi sintesis enzim de novo oleh giberelin menunjukkan bahwa mekanisme kerja fitohormon berhubungan dengan regulasi ekspresi gen dan pembentukan RNA. Memang, inhibitor sintesis RNA menekan sintesis α-amilase yang diinduksi oleh giberelin dalam sel aleuron. Eksperimen yang dilakukan pada sistem sintesis protein bebas sel menggunakan mRNA yang terbentuk di bawah pengaruh giberelin sebagai matriks menunjukkan bahwa protein yang baru disintesis adalah

Amilase.

Selain pengaruhnya terhadap sintesis protein dan RNA, giberelin menyebabkan perubahan ultrastruktur sel pada lapisan aleuron. Dengan adanya giberelin endogen atau eksogen, terjadi aktivasi cepat sintesis fosfolipid membran, sintesis umum membran, terutama retikulum endoplasma kasar, proporsi ribosom yang terkait dengannya meningkat, dan pembentukan vesikel sekretori dirangsang.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh asam giberelat (GA3) terhadap aktivitas enzim hidrolitik dalam biji-bijian sereal.

Bahan dan peralatan: 50 mM buffer natrium asetat, pH 5,3, mengandung 20 mM CaCI2; larutan pati 0,5% yang baru disiapkan dalam buffer natrium asetat 50 mM, pH 5,3; larutan asam I2KI; larutan agar-agar 1% mengandung 1% pati larut; 10% larutan I2KI, lesung dan alu; silinder 25 ml; tabung sentrifugasi; cawan petri; tabung reaksi kaca;

pipet; termostat; mandi air; mesin pemisah; spektrofotometer.

Objek studi: butiran jelai atau gandum.

Kemajuan pekerjaan: Persiapan bahan tanaman. Biji-bijian dipotong menjadi dua dan ruas yang memiliki embrio dipisahkan dari ruas tanpa embrio. Kedua bagian gabah disterilkan dengan larutan kalsium hipoklorit 5% selama 30 menit, dicuci 3 kali dengan air steril dan direndam dalam air steril. Setelah 12 jam, separuh bulir yang sudah berembrio dimasukkan ke dalam cawan Petri steril (dalam air suling segar), separuh bulir tanpa kuman dibagi menjadi dua bagian, satu dimasukkan ke dalam air, satu lagi dimasukkan ke dalam air. larutan GK3 dalam air dengan konsentrasi 25 mg/l. Semua opsi ditempatkan dalam termostat pada suhu 26°C. Waktu inkubasi 24 dan 48 jam.

Pekerjaan dapat dilakukan dalam dua versi.

Pilihan 1. Lima bagian biji gandum ditimbang, digiling dalam mortar dingin, secara bertahap ditambahkan 10 ml buffer natrium asetat yang mengandung CaCI2.

Homogenat disentrifugasi pada 10.000 g selama 10 menit. Supernatan dituangkan ke dalam labu dan ditempatkan dalam termostat pada suhu 70°C selama 15 menit, kemudian didinginkan selama 10 menit pada suhu 4°C. Prosedur ini menekan aktivitas α-amilase dan memiliki pengaruh yang kecil terhadap aktivitas.

Amilase, karena yang terakhir lebih tahan panas. Setelah perlakuan ini, supernatan disentrifugasi untuk kedua kalinya pada 10.000 g selama 10 menit.

Aktivitas β-amilase ditentukan oleh hidrolisis pati. Caranya, 2 ml larutan kanji dalam buffer natrium asetat dituangkan ke dalam tabung kontrol dan tabung reaksi, ditempatkan dalam termostat pada suhu 37°C selama 10 menit, kemudian 0,5 ml supernatan dan 0,5 ml natrium ditambahkan ke dalam tabung reaksi. buffer asetat ditambahkan ke tabung kontrol. Setelah 15 menit, reaksi dihentikan dengan menambahkan 2 ml larutan I2KI yang diasamkan, menambahkan 10 ml air dan menentukan kerapatan optik larutan pada = 620 nm.

Aktivitas enzim dihitung berdasarkan perubahan kepadatan optik dalam 1 menit per 1 g berat basah.

Hasilnya disajikan dalam bentuk tabel.

–  –  –

Setelah agar-agar mengeras, biji gandum yang tidak berkecambah dibelah dua ditaruh di permukaannya, diinkubasi dalam air atau larutan GK3 selama 24 atau 48 jam, ruas-ruas biji dipotong-potong pada agar-agar sebanyak 4 buah.

per cangkir. Cawan petri dipindahkan ke termostat dengan suhu 26°C dan didiamkan selama 24 jam.Setelah inkubasi, separuh biji dikeluarkan, dan permukaan cawan diisi dengan larutan I2KI 10% selama 2 menit. Kemudian larutan ditiriskan dan gelas dicuci dengan air. Pelepasan amilase dari sel menyebabkan hidrolisis pati dalam medium, yang ditentukan oleh adanya zona bulat bersih di sekitar ruas butiran. Dengan tidak adanya amilase, cangkir berwarna biru seragam. Dalam piring tanpa substrat (agar tanpa pati) tidak ada warna.

Buat sketsa gambar yang diamati pada cangkir setelah diberi larutan yodium. Bandingkan pilihan kontrol dan eksperimental dan tarik kesimpulan.

Pertanyaan kontrol

1. Jelaskan urutan kejadian ketika giberelin merangsang enzim hidrolitik endosperma embrio.

2. Bagaimana efek giberelin digunakan dalam praktik?

–  –  –

Dalam beberapa dekade terakhir, retardan telah banyak digunakan di bidang pertanian - zat yang memperlambat pertumbuhan linier tunas.

Dengan bantuan mereka, Anda dapat memerangi tanaman biji-bijian, membatasi pertumbuhan berlebihan kentang, industri, sayuran, tanaman buah-buahan dan anggur, sekaligus merangsang perkembangan organ generatif.

Efek penghambat dikaitkan dengan pengaruhnya terhadap sistem hormonal tanaman. Pertumbuhan vegetatif tunas dikendalikan oleh kompleks fitohormon, di antaranya giberelin memiliki efek stimulasi utama. Efek penghambatannya disebabkan oleh kemampuannya menekan aktivitas giberelin.

Kebanyakan retardan yang digunakan dalam produksi tanaman modern termasuk dalam empat kelompok zat - garam amonium kuaterner, turunan triazol, produsen etilen, dan turunan hidrazin. Retardant ini dan retardan lain yang dikenal saat ini mempunyai efek antigiberelin, namun efeknya tidak seragam. Beberapa penghambat menghambat biosintesis giberelin, yang lain mencegah pengikatannya pada reseptor tertentu, mis.

menekan pembentukan dan (atau) manifestasi lebih lanjut dari aktivitas kompleks reseptor giberelin. Efek retardant dapat ditentukan dengan menggunakan giberelin eksogen. Jika penambahannya menghilangkan penghambatan pertumbuhan yang disebabkan oleh penghambat, maka obat tersebut diklasifikasikan sebagai penghambat biosintesis. Ketika penghambat memblokir kompleks reseptor hormon, fenomena ini tidak diamati.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari efek regulasi pertumbuhan senyawa golongan triazol.

Bahan dan peralatan: Campuran nutrisi Knop, larutan stok triazol (tilt dan scora) dengan konsentrasi 0,1 mol/l, larutan stok asam giberelat (0,1 mmol/l), air suling, cawan petri, kertas saring, gunting, volumetrik labu 50 dan 100 ml, pipet ukur.

Objek penelitian: bibit jelai atau gandum berumur 7 hari.

Kemajuan pekerjaan Berdasarkan campuran nutrisi Knop, siapkan 250 ml larutan triazol - miring dan scora - dengan konsentrasi 10-5 mol/l, serta 250 ml larutan yang mengandung 10-5 mol/l triazol dan 10 -5 asam giberelat (GA3 ). Pindahkan larutan yang dihasilkan ke wadah khusus yang dibungkus kertas kedap cahaya, tempat bibit jelai atau gandum akan ditanam. 250 ml campuran nutrisi Knop (kontrol) dituangkan ke dalam satu wadah.

Untuk setiap pilihan, 10 bibit gandum atau barley dengan ukuran yang sama. Bibit diletakkan berjajar di atas selembar kertas saring (1020 cm) dengan jarak yang sama satu sama lain, kemudian satu strip lagi (320 cm) yang sudah dibasahi dengan air diletakkan di atas biji-bijian, lalu dibungkus dengan a gulungan. Gulungan yang dihasilkan dipindahkan ke wadah kultur dengan larutan dan bibit diinkubasi di bawah cahaya konstan dan suhu kamar selama 7-10 hari.

Di akhir percobaan, diukur ukuran dan berat bagian atas dan bawah tanah dari bibit (daun dan akar).

Hasilnya disajikan dalam bentuk tabel.

–  –  –

Berdasarkan data yang diperoleh, ditarik kesimpulan tentang efek pengaturan pertumbuhan penghambat kelas triazol dalam komponen tunggal dan tindakan gabungan dengan asam giberelat.

Pertanyaan kontrol

1. Zat apa saja yang tergolong retardant?

2. Bagaimana mekanisme kerjanya?

3. Untuk tujuan apa penghambat digunakan dalam praktik pertanian?

–  –  –

Indikator penting kualitas benih adalah energi perkecambahannya - jumlah benih yang biasanya berkecambah selama periode waktu tertentu, dinyatakan dalam persentase.

Benih yang berkecambah secara normal meliputi benih yang mempunyai:

Akar yang berkembang dengan baik (atau akar germinal utama), memiliki terlihat sehat;

Lutut subkotil (hipokotil) dan lutut epikotil (epikotil) berkembang dengan baik dan utuh dengan tunas apikal normal;

Daun primer, menempati setidaknya setengah panjang koleoptil, ditemukan pada tanaman serealia.

Pada tanaman yang bijinya berkecambah dengan beberapa akar embrio (misalnya, gandum, gandum hitam, triticale, barley, oat), benih yang berkecambah secara normal adalah benih yang memiliki setidaknya dua akar yang tumbuh secara normal lebih besar dari panjang benih dan tunas berukuran paling sedikit. setengah panjangnya dengan selebaran primer terlihat menempati setidaknya setengah panjang koleoptil. Pada barley dan oat, panjang tunas diperhitungkan oleh bagian yang melampaui sisik bunga.

Benih yang tidak berkecambah antara lain:

Benih bengkak yang belum bertunas pada saat penghitungan perkecambahan terakhir, tetapi tampak sehat dan tidak hancur bila ditekan dengan pinset;

Benih keras yang belum membengkak atau berubah wujud sampai batas waktu penentuan perkecambahan.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat pengaruh fitohormon dari berbagai kelas (sitokinin, brassinosteroid) terhadap energi perkecambahan biji.

Reagen dan peralatan : Cawan petri, kertas saring, gelas kimia, gelas ukur, pipet, gunting, larutan stok 6-benzylaminopurine (6-BAP), epibrassinolide konsentrasi 0,1%, KMnO4, air suling, termostat mikrobiologi.

Objek studi: biji jelai atau gandum.

Kemajuan pekerjaan Siapkan larutan zat pengatur tumbuh (6-BAP, epibrassinolide) dengan konsentrasi 0,0001%, 0,0005% dan 0,001% dalam volume 20 ml.

Biji jelai atau gandum disterilkan dalam larutan kalium permanganat berwarna merah muda selama 10-15 menit dan dicuci bersih dengan air.

Kertas saring dipotong sebanyak 14 lingkaran dengan diameter 10 cm, separuhnya dimasukkan ke dalam cawan petri. Dalam setiap cawan Petri, letakkan 100 biji barley atau gandum pada kertas saring berbentuk lingkaran, tambahkan 20 ml air suling (kontrol) atau larutan zat pengatur tumbuh yang diteliti. Kemudian tutupi bagian atasnya dengan kertas saring lembar kedua. Cawan ditutup dan dimasukkan ke dalam termostat (suhu 24,5o C). Setiap hari, tutup cawan Petri dibuka sedikit selama beberapa detik.

Jumlah benih yang berkecambah saat menentukan energi perkecambahan jelai atau gandum diperhitungkan setelah 3 hari.

Hasil yang diperoleh dimasukkan ke dalam tabel.

–  –  –

Kesimpulan dirumuskan tentang sifat pengaruh zat pengatur tumbuh yang diteliti terhadap energi perkecambahan biji jelai atau gandum, tergantung pada sifat kimia dan konsentrasinya.

Pertanyaan kontrol

1. Berapakah energi perkecambahan biji?

2. Tahapan apa saja yang termasuk dalam proses perkecambahan biji?

3. Faktor apa saja yang mengatur perkecambahan benih?

4. Fitohormon apa yang dapat digunakan untuk merangsang perkecambahan biji?

–  –  –

1. Berikut ini yang manakah yang termasuk ciri-ciri pertumbuhan dan perkembangan organisme tumbuhan?

1) pola pertumbuhan tropis; 4) polaritas;

2) sifat pertumbuhan yang korelatif; 5) Pola pertumbuhan berbentuk S;

3) kemampuan tinggi untuk regenerasi; 6) pertumbuhan secara meluas.

A) 1, 2, 3.B) 2, 4, 5.C) 1, 3, 6.D) 4, 5, 6.E) 3, 4, 6.

–  –  –

5. Tunjukkan pernyataan yang benar:

1) periblema – pendahulu korteks primer;

2) pleroma – pendahulu silinder pusat;

3) dermatogen – pendahulu rhizoderm;

4) pleroma – pendahulu korteks primer;

5) dermatogen – pendahulu tutup akar;

6) periblem – pendahulu silinder pusat.

A) 1, 2, 3.B) 1, 4, 5.C) 3, 4, 6.D) 4, 5, 6.E) 1, 2, 5.

6. Peristiwa manakah berikut ini yang tidak berlaku tahap persiapan fase pertumbuhan sel dengan peregangan?

A) sintesis aktif protein, zat pektin, RNA;

B) peningkatan intensitas respirasi dan jumlah mitokondria;

C) penurunan aktivitas enzim selulolitik dan pektolitik;

D) perluasan tangki EPR;

D) pembentukan poliribosom;

E) peningkatan rasio RNA/protein.

7. Pilihlah pernyataan yang benar mengenai mekanisme diferensiasi:

1) pembentukan gradien distribusi ion Ca2+ tidak berhubungan dengan perubahan orientasi elemen sitoskeletal;

2) diferensiasi tidak bergantung pada cara pembelahan sel;

3) spesialisasi sel terjadi di bawah pengaruh lokasinya;

4) polarisasi sitoplasma dapat dicapai karena transpor polar etilen;

5) selama polarisasi telur Fucus, arus masuk dicatat di tempat pembentukan rizoid.

A) 1, 2.B) 1, 4.C) 2, 3.D) 3, 5.E) 4, 5.

8. Peristiwa apa saja yang menjadi ciri proses dedifferensiasi?

1) penyederhanaan struktur sel dan beberapa standardisasi;

2) hilangnya protein antigen spesifik jaringan;

3) tidak adanya perubahan aktivitas gen dibandingkan dengan diferensiasi;

4) akumulasi zat cadangan;

5) kembalinya sel yang berdiferensiasi ke siklus sel melalui periode S.

9. Manakah dari berikut ini yang tidak berlaku untuk perubahan karakteristik tahap penuaan sel?

1) dominasi proses hidrolitik dibandingkan proses sintetik;

2) akumulasi zat pemberat dalam vakuola sel;

3) penurunan permeabilitas membran sel;

4) peningkatan konsentrasi ion kalsium intraseluler;

5) penurunan ekskresi zat.

A) 1, 2.B) 1, 3.C) 2, 3.D) 3, 5.E) 4, 5.

–  –  –

12. Pilih pernyataan yang salah:

A) Protein G adalah trimer;

B) aktivasi protein G dilakukan melalui pertukaran PDB dengan GTP;

C) penambahan GTP disertai dengan disosiasi molekul protein G trimerik menjadi dua subunit fungsional;

D) kedua subunit yang terbentuk berinteraksi dengan protein efektor;

E) protein efektor untuk protein G yang diaktifkan dapat berupa adenilat siklase, fosfolipase C, fosfodiesterase, dan beberapa jenis saluran kalium dan kalsium.

13. Tunjukkan urutan kejadian dalam kasus jalur adenilat untuk pengaturan proses intraseluler?

1) transmisi sinyal ke adenilat siklase dan aktivasinya;

2) interaksi efektor dengan reseptor;

3) pembentukan cAMP dari ATP;

4) transmisi sinyal ke protein G;

5) aktivasi protein kinase yang bergantung pada cAMP;

6) fosforilasi protein yang terlibat dalam pembentukan respon.

A) 1, 2, 4, 3, 5, 6.B) 2, 1, 4, 3, 5, 6.C) 2, 4, 1, 3, 5, 6.

14. Manakah dari berikut ini yang tidak termasuk dalam sifat umum fitohormon?

1) menimbulkan respon fisiologis pada konsentrasi 10-13–10-5 mol/l;

2) tempat sintesis dan tempat tindakan tidak terpisahkan satu sama lain;

3) mempunyai sifat polipeptida;

4) melakukan berbagai fungsi dalam metabolisme sel dasar;

5) tidak mempunyai spesialisasi yang sempit, mengatur banyak proses fisiologis;

6) mampu diangkut secara efisien ke seluruh pabrik.

A) 1, 2, 4. B) 2, 3, 4. C) 2, 3, 6. D) 4, 5, 6. E) 3, 4, 6.

15. Manakah dari metode berikut yang menjamin sinkronisasi berbagai proses fisiologis tanaman?

A) pusat dominan; D) osilasi;

B) polaritas; D) saluran komunikasi.

B) sirkuit pengatur;

–  –  –

17. Senyawa manakah berikut yang bukan merupakan auksin alami?

A) indolil-3-asetalhida; D) asam naftilasetat;

B) asam fenilasetat; D) 4-kloroindolil-3-asetat

B) triptamin; asam.

18. Tentukan urutan yang benar konversi triptofan menjadi

IAA di sebagian besar tumbuhan:

2) oksidasi;

3) deaminasi.

A) 2, 1, 3.B) 3, 1, 2.C) 1, 2, 3.D) 2, 3, 1.E) 3, 2, 1.

19. Pilih pernyataan yang salah mengenai pengangkutan auksin ke seluruh tumbuhan:

A) dilakukan melalui floem dan sel parenkim hidup dari ikatan pembuluh;

B) kecepatannya melebihi kecepatan difusi sederhana;

C) kecepatannya menurun tajam tanpa adanya oksigen;

D) sistem transportasi dicirikan oleh kekhususan substrat;

D) terganggu oleh aksi zat yang menghambat perakitan elemen sitoskeletal;

E) terjadi sepanjang gradien konsentrasi auksin.

20. Tahap siklus sel manakah yang dikendalikan oleh auksin?

A) sitokinesis;

B) aliran fase S;

B) terjadinya fase G2;

D) transisi sel dari fase S ke fase G2;

E) transisi sel dari fase G2 ke sitokinesis;

E) transisi sel dari fase G1 ke fase S.

21. Apa yang menyebabkan terbentuknya lengkungan fototropis pada pencahayaan satu sisi batang?

A) peningkatan biosintesis IAA;

B) pengangkutan IAA secara intensif di sepanjang sisi yang diterangi;

B) pengangkutan IAA secara intensif di sepanjang sisi yang gelap;

D) pembentukan bentuk terikat IAA pada sisi yang diterangi;

D) foto-oksidasi IAA;

E) pembentukan etilen.

22. Pilih pernyataan yang salah:

A) ABP 1 adalah reseptor membran untuk IAA;

B) kompleks IAA dengan ABP57 menyebabkan perubahan ekspresi gen respon primer;

C) ekspresi gen respon primer tidak ditekan oleh inhibitor sintesis protein;

D) sekitar 50 gen yang diatur auksin telah diidentifikasi;

E) kompleks IAA dengan ABP 1 mengatur aktivitas membran plasma H+-ATPase;

E) bagian utama ABP 1 terlokalisasi di membran RE.

23. Pilihlah pernyataan yang benar mengenai sifat kimia giberelin:

A) giberelin adalah asam monoterpen tetrasiklik;

B) giberelin adalah asam dikarboksilat tetrasiklik;

C) giberelin adalah asam diterpen bisiklik;

D) giberelin adalah asam diterpen tetrasiklik;

E) giberelin adalah asam trikarboksilat bisiklik;

E) giberelin – asam seskuiterpen tetrasiklik.

24. Apa tempat utama sintesis giberelin?

A) meristem apikal batang; D) benih yang tidak aktif;

B) meristem interkalar batang; D) buah matang;

B) daun muda yang sedang berkembang;

25. Di bawah ini tercantum organel sel tumbuhan tempat terjadinya masing-masing tahap biosintesis giberelin, dan enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi utama. Pilih kombinasi yang tepat:

1) proplastida, monooksigenase;

2) proplastida, siklase;

3) sitoplasma, siklase,

4) sitoplasma, monooksigenase;

5) retikulum endoplasma, monooksigenase;

6) retikulum endoplasma, dioksigenase.

A) 1, 5. B) 2, 4. C) 2, 5. D) 3, 6. E) 4, 6. E) 1.3.

26. Pilihlah pernyataan yang benar mengenai tahap pertama biosintesis giberelin:

A) terjadi pada kloroplas yang terbentuk sempurna;

B) terjadi di sitoplasma;

B) produk akhirnya adalah asam ent-kaurenic;

D) enzim kuncinya adalah monooksigenase;

D) tidak ditekan oleh penghambat;

E) tidak memerlukan oksigen molekuler.

27. Retardan meliputi senyawa yang mampu:

A) menyebabkan percepatan pematangan buah;

B) menekan perkembangan patogen;

C) menghambat pertumbuhan panjang organ aksial tumbuhan;

D) merangsang pembungaan;

D) memperlambat jatuhnya daun;

28. Manakah dari berikut ini yang tidak berlaku untuk efek fisiologis giberelin?

A) stimulasi pembungaan tanaman hari pendek;

B) peletakan bunga jantan;

C) stimulasi perkembangan buah tanpa biji;

D) penghentian dormansi benih;

D) penghambatan pemecahan klorofil;

E) stimulasi pertumbuhan tanaman roset.

29. Pilihlah pernyataan yang benar:

A) selama perkecambahan biji, sintesis giberelin dan sekresi amilase terjadi di lapisan aleuron;

B) molekul giberelin berikatan dengan bagian promotor gen

Amilase memicu ekspresinya;

C) Produk gen MYB merupakan penekan sinyal giberelin;

D) peningkatan aktivitas α-amilase diamati beberapa menit setelah penambahan giberelin;

D) giberelin eksogen tidak mampu merangsang sekresi amilase pada benih yang tidak mempunyai embrio;

E) tempat sintesis giberelin dan -amilase pada benih yang berkecambah dipisahkan secara spasial.

30. Manakah dari berikut ini yang bukan merupakan ciri giberelin, berbeda dengan auksin?

1) efek menarik;

2) stimulasi perkembangan buah tanpa biji;

3) pengaturan siklus sel;

4) adanya analog sintetik;

5) transportasi searah ke seluruh pabrik;

6) inaktivasi dengan pembentukan bentuk terikat glukosa.

A) 1, 5. B) 1, 4. C) 3, 4. D) 2, 5. E) 4, 5. E) 3, 6.

31. Bagian tumbuhan manakah yang merupakan tempat utama sintesis sitokinin?

A) daun muda; D) buah-buahan;

B) mengembangkan benih; D) puncak batang;

B) puncak akar; E) batang.

32. Pilih pernyataan yang salah:

A) sitokinin merupakan turunan aminopurin;

B) zeatin riboside tidak memiliki aktivitas sitokinin;

B) kinetin tidak ditemukan pada tumbuhan;

D) di bawah aksi sitokinin oksidase, sitokinin dipecah menjadi adenin;

D) cis-zeatin memiliki aktivitas biologis yang lebih tinggi dibandingkan trans-zeatin;

E) pengangkutan sitokinin bersifat akropetal.

33. Manakah dari senyawa berikut yang mempunyai aktivitas sitokinin yang lemah?

A) sitosterol; D) fenilasetamida;

B) asam fenilasetat; D) asam helminthosporic;

B) difenilurea; E) asam sinamat.

34. Manakah dari senyawa berikut yang merupakan sitokinin sintetik?

A) zeatin; D) dihidroseatin;

B) isopenteniladenin; D) benzilaminopurin.

B) glukosilzeatin;

35. Enzim unik dalam biosintesis sitokinin adalah sitokinin sintase, yang mengkatalisis reaksi:

A) pembentukan trans-zeatin;

B) hidroksilasi isopentiladenin;

B) pengurangan dihydroseatin;

D) metiltiolasi cis-zeatin;

D) transfer gugus isopentil ke adenosin monofosfat;

E) pembelahan glukosa dari glukosilzeatin.

36. Proses manakah berikut ini yang tidak berhubungan dengan efek nonfisiologis sitokinin:

A) rangsangan pembentukan unsur xilem;

B) keterlambatan penuaan daun;

C) aktivasi pertumbuhan melalui pemanjangan kotiledon tanaman dikotil;

D) stimulasi pertumbuhan buah tanpa biji;

D) pembungaan dan pembentukan seks;

E) penekanan pertumbuhan akar lateral.

37. Dalam kaitannya dengan proses fisiologis apa auksin dan sitokinin berperan sebagai antagonis?

A) perkecambahan biji;

B) penuaan daun;

B) dominasi apikal;

D) perkembangan tunas lateral;

D) pembelahan sel;

E) pematangan buah.

38. Tunjukkan urutan kejadian yang benar dalam proses penerimaan dan transduksi sinyal sitokinin:

1) fosforilasi aspartat dari protein pengatur respon;

2) aktivasi histidin kinase;

3) transfer fosfat teraktivasi ke protein fosfotransmitter sitoplasma;

4) interaksi molekul sitokinin dengan domain ekstraseluler reseptor;

5) interaksi fosfotransmitter dengan faktor transkripsi;

6) regulasi ekspresi gen.

A) 4, 3, 1, 2, 5, 6.B) 4, 2, 1, 3, 5, 6.C) 4,1,2,5,3,6.

–  –  –

41. Bagian tanaman manakah yang memiliki kandungan ABA tertinggi?

1) meristem apikal batang; 4) benih dorman;

2) buah matang; 5) puncak akar;

3) daun muda yang sedang berkembang; 6) tunas yang tidak aktif.

A) 1, 2, 4. B) 2, 4, 6. C) 4, 5, 6. D) 2, 3, 4. E) 2, 3, 4.

42. Pilih pernyataan yang salah mengenai bentuk isomer

A) isomerisme optik disebabkan oleh adanya atom karbon asimetris pada cincin (1);

B) aktivitas penghambatan bentuk ABA dekstro dan levorotatori adalah sama;

C) jaringan tanaman sebagian besar mengandung ABA bentuk dekstrorotatori (S);

D) bentuk alami ABA mempunyai konfigurasi rantai samping 2 cis;

E) bentuk trans ABA mampu berubah menjadi bentuk cis di bawah pengaruh radiasi ultraviolet;

E) bentuk trans adalah bentuk biologis ABA yang tidak aktif.

–  –  –

44. Viviparia adalah fenomena dimana………:

A) benih tidak mengandung embrio;

B) perkembangan embrio yang lambat diamati;

C) benih tidak menjadi tidak aktif;

D) benih tidak mampu mematahkan dormansi;

D) perkecambahan biji hanya terjadi setelah masa dormansi yang lama;

45. Apa fungsi protein Lea?

A) adalah protein kejutan panas;

B) mendorong penutupan stomata;

C) melindungi sel dari kehilangan air;

D) meningkatkan permeabilitas membran terhadap molekul air;

D) mengatur ekspresi gen;

E) adalah reseptor ABA.

46. ​​​​Tempatkan kejadian yang berhubungan dengan penutupan stomata akibat ABA dalam urutan yang benar:

1) pelepasan ion kalium dari sel;

2) pelepasan anion dari sel;

3) peningkatan konsentrasi ion kalsium dalam sitoplasma;

4) depolarisasi plasmalemma;

5) aktivasi saluran K+out plasmalemma;

6) saluran anion plasmalemma.

A) 3,5,1,4,6,2. B) 3,4,6,2,5,1. B) 3,6,2,4,5,1. D) 4,3,5,1,6,2.

–  –  –

48. Untuk apa siklus Yang digunakan?:

A) pembentukan etilen dari metionin;

B) oksidasi etilen yang disintesis;

C) pembentukan bentuk etilen yang terikat;

D) konversi asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat menjadi asetil KoA;

D) pembentukan S-adenosylmethionine dari metionin;

E) pengisian kembali cadangan metionin yang digunakan dalam biosintesis etilen.

49. Apa fungsi asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat dalam organisme tumbuhan?

1) bertindak sebagai bentuk transpor etilen yang tidak aktif;

2) merupakan produk inaktivasi etilen;

3) merupakan prekursor selama biosintesis etilen;

4) bersama dengan etilen, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap faktor stres;

5) ikut serta dalam proses transmisi sinyal banjir dari akar ke daun;

6) mengatur ekspresi gen yang bergantung pada etilen.

A) 1, 2, 3.B) 1, 4, 6.C) 1, 3, 5.D) 2, 3, 6.E) 2, 3, 4.

–  –  –

51. Proses manakah berikut ini yang tidak melibatkan etilen:

A) perkecambahan biji tumbuhan dikotil;

B) pembentukan gender;

B) reaksi hipersensitivitas;

D) pembentukan aerenkim;

D) menjaga dormansi benih;

E) pembentukan lapisan pemisah.

52. Apa yang menyebabkan respons “tiga kali lipat” terhadap etilen?

A) penurunan jumlah sel;

B) mengubah arah pertumbuhan sel;

B) pengurangan ukuran sel;

D) pelanggaran perakitan elemen sitoskeletal;

E) perubahan orientasi mikrotubulus pada lapisan kortikal sitoplasma sebesar 180 C;

E) penebalan dinding sel.

53. Epinasty adalah sebuah fenomena………:

A) daun layu karena kekurangan air;

B) mempercepat pembentukan lapisan pemisah pada saat daun-daun berguguran;

B) perubahan warna daun;

D) daun terkulai akibat penuaan;

E) perubahan orientasi daun dalam ruang akibat penurunan laju pembelahan sel pada bagian bawah tangkai daun;

E) perubahan orientasi daun dalam ruang akibat penurunan laju pembelahan sel pada sisi atas tangkai daun.

–  –  –

55. Pilih pernyataan yang benar mengenai partisipasi CTR 1 dalam transduksi sinyal etilen:

A) dengan tidak adanya etilen, CTR 1 mengaktifkan transfaktor untuk gen yang bergantung pada etilen;

B) dengan tidak adanya etilen, CTR 1 menonaktifkan transfaktor untuk gen yang bergantung pada etilen;

C) dengan tidak adanya etilen, CTR 1 tidak mampu mengatur fungsi transfaktor;

D) sebagai akibat dari pengikatan etilen ke reseptor CTR 1, ia menonaktifkan transfaktor untuk gen yang bergantung pada etilen;

E) sebagai hasil pengikatan etilen ke reseptor CTR 1, mendorong pembentukan transfaktor untuk gen yang bergantung pada etilen;

E) sebagai akibat dari pengikatan etilen pada reseptor CTR 1, ia berinteraksi dengan gen yang bergantung pada etilen.

56. Pilihlah pernyataan yang benar:

A) sel telur yang telah dibuahi mulai membelah tanpa waktu istirahat;

B) sebagai hasil pembelahan pertama zigot, sel apikal besar dan sel basal yang lebih kecil terbentuk;

B) sel basal membelah dalam arah melintang relatif terhadap sumbu embrio;

D) oktan terbentuk sebagai hasil serangkaian pembelahan sel apikal dalam arah memanjang;

D) kelenjar pituitari adalah sel terminal suspensor, menghadap mikropil.

–  –  –

58. Pilihlah pernyataan yang benar mengenai stratifikasi:

1) berfungsi untuk mengeluarkan benih dari keadaan dormansi paksa;

2) berfungsi melepaskan benih dari keadaan dormansi fisiologis;

3) untuk meningkatkan permeabilitas kulit biji terhadap air atau oksigen;

4) terdiri dari paparan suhu rendah yang berkepanjangan terhadap benih dalam keadaan bengkak;

5) disertai dengan peningkatan kadar giberelin dalam biji;

6) disertai dengan peningkatan kadar ABA pada benih.

A) 1, 3, 5. B) 1, 4, 5. C) 2, 3, 5. D) 2, 4, 5. E) 2, 4, 6

59. Pilih pernyataan yang salah:

A) pada tanaman serealia, koleoptil berfungsi untuk melindungi daun embrio dari kerusakan mekanis oleh partikel tanah selama perkecambahan biji;

B) dalam kasus perkecambahan biji dikotil di bawah tanah, kait dibentuk oleh epikotil;

B) hipokotil disebut subkotil;

D) koleoptil awalnya melakukan fungsi pelindung, dan kemudian berubah menjadi daun sejati pertama yang mampu melakukan fotosintesis;

D) dalam kasus perkecambahan di atas tanah, kotiledonlah yang pertama kali dibawa ke permukaan tanah.

60. Pilihlah pernyataan yang benar:

A) pembentukan jenis kelamin pada tumbuhan ditentukan secara genetik;

B) komposisi spektral cahaya dan fotoperiode tidak mempengaruhi ekspresi jenis kelamin pada tumbuhan;

C) sebagian besar tanaman berbunga bersifat dioecious;

D) pada tumbuhan berumah satu, bunga jantan dan betina terbentuk pada individu yang berbeda;

E) persepsi rangsangan bunga hanya dilakukan oleh meristem apikal;

E) kebangkitan pembungaan terjadi pada puncak pucuk.

61. Pilihlah pernyataan yang benar:

A) organ yang merasakan lamanya hari dan suhu rendah pada awal pembungaan, daun muncul;

B) gangguan malam hari karena kilatan cahaya mencegah pembungaan tanaman hari pendek;

C) tanaman musim semi membutuhkan paparan suhu rendah jangka panjang untuk transisi ke pembungaan.

D) bentuk musim dingin dan musim semi dari semua tanaman dicirikan oleh perbedaan morfologi yang nyata;

D) kelangkaan air menunda transisi tanaman berumbi untuk berbunga.

62. Pilih pernyataan yang salah mengenai fitokrom:

A) adalah protein larut;

B) memiliki berat molekul sekitar 250 kDa;

B) terdiri dari dua subunit;

D) gugus kromofor terikat pada protein melalui ikatan tioester;

E) gugus kromofor merupakan struktur tetrapirol siklik.

63. Meristem generatif:

1) menimbulkan organ bunga;

2) berfungsi untuk pembentukan bunga;

3) dikendalikan oleh gen identitas meristem;

4) dikendalikan oleh gen identitas organ bunga.

64. Pilihlah pernyataan yang benar:

1) di DDR, anthesin disintesis secara konstitutif, dan giberelin disintesis pada hari yang panjang;

2) di DDR, anthesin disintesis pada hari yang panjang, dan giberelin pada hari yang pendek;

3) di KDR, anthesin disintesis pada hari yang pendek, dan GA hanya disintesis pada hari yang panjang;

4) di KDR, anthesin disintesis dalam waktu singkat, dan giberelin selalu mencukupi untuk pembungaan.

A) 1, 3.B) 1, 4.C) 2, 3.D) 2, 4.

65. SAG adalah

1) gen yang ekspresinya diinduksi selama penuaan;

2) gen yang ekspresinya menurun seiring bertambahnya usia;

3) gen yang mengkode berbagai protease, lipase, ribonuklease, serta enzim untuk biosintesis etilen;

4) gen yang mengkode protein yang terlibat dalam fotosintesis.

A) 1, 3.B) 1, 4.C) 2, 3.D) 2, 4.

DARI PENULIS

BAGIAN I. PROGRAM KURSUS KHUSUS

“FISIOLOGI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN”………..

BAGIAN II. BAGIAN EKSPERIMENTAL ………………………..

Pekerjaan Laboratorium No. 1. Pengaruh auksin terhadap pertumbuhan segmen koleoptil tanaman serealia………………………………………………….....

Pekerjaan laboratorium No. 2. Regulasi hormonal arah morfogenesis pada kultur sel tembakau………………

Pekerjaan Laboratorium No. 3. Pengaruh giberelin terhadap aktivitas enzim hidrolitik pada biji-bijian sereal…………………..

Pekerjaan laboratorium No. 4. Penentuan aktivitas penghambatan triazol…………………………………………………………………………………...

Kandidat Manajemen. ekonomi. Sains Nikiforov A.A. [dilindungi email] Moskow, Keuangan..." Institut Geografi, Cabang Timur Jauh dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Taman Nasional "Panggilan Harimau" Editor yang bertanggung jawab: akademisi..."Rekomendasi klinis Penentuan sensitivitas mikroorganisme terhadap obat antimikroba Versi-2015 -02 Rekomendasi metodologis disetujui: Pertemuan diperpanjang Asosiasi Antar Daerah untuk Mikrobiologi Klinis dan Kemoterapi Antimikroba (Moskow, 23 Mei 2014);..."

“Tuan Aram Harutyunyan Menteri Perlindungan Alam Republik Armenia Kemajuan dan prospek penerapan Strategi Lingkungan untuk negara-negara EECCA Yang terhormat Bapak Ketua, Rekan-rekan yang terhormat, hadirin sekalian! Atas nama pemerintah Republik Armenia, izinkan saya menyapa..."

“BADAN INFORMASI FEDERAL LINGKUNGAN RUSIA BADAN INFORMASI NASIONAL “SUMBER DAYA ALAM” Sorokina N.B., Fedorov A.V., Samotesov E.D. IKLIM WILAYAH UTARA-BARAT RUSIA Laporan populer Umumnya diedit oleh Doktor Ilmu Biologi, Prof f. N.G. Rybalsky, Doktor Filologi, Prof. Yu.Yu. Gal..."

“Isolasi dan identifikasi makromolekul biologis” untuk mahasiswa Departemen Imunologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow. Ph.D. A.Yu. Sazykin Tujuan dari kursus "Isolasi dan identifikasi makromolekul biologis" adalah untuk membiasakan siswa dengan keragaman dan prinsip dasar analisis preparatif dan analitis modern...

“PUSAT ILMIAH KARELIAN AKADEMI ILMU PENGETAHUAN RUSIA (IVPS KarRC RAS) DISETUJUI OLEH: Direktur IVPS KarRC RAS ​​​​_ Doktor Ilmu Geologi. YA. Subetto "_"_2014 Program kerja disiplin akademik “SEJARAH DAN FILSAFAT ILMU PENGETAHUAN” untuk mahasiswa tingkat lanjut...”

2017 www.site - “Perpustakaan elektronik gratis - berbagai materi”

Materi di situs ini diposting untuk tujuan informasi saja, semua hak milik penulisnya.
Jika Anda tidak setuju bahwa materi Anda diposting di situs ini, silakan menulis kepada kami, kami akan menghapusnya dalam 1-2 hari kerja.

Setiap organisme hidup mengalami perubahan kuantitatif dan kualitatif yang konstan, yang berhenti hanya dalam kondisi tertentu dengan periode istirahat.

Pertumbuhan adalah perubahan kuantitatif selama perkembangan, yang terdiri dari peningkatan ukuran sel, organ, atau keseluruhan organisme yang tidak dapat diubah.

Perkembangan adalah perubahan kualitatif pada komponen-komponen tubuh, di mana fungsi-fungsi yang ada diubah menjadi fungsi-fungsi lain. Perkembangan adalah perubahan yang terjadi pada organisme tumbuhan selama siklus hidupnya. Jika proses ini dianggap sebagai pembentukan bentuk, maka disebut morfogenesis.

Contoh pertumbuhan adalah perkembangbiakan cabang akibat perkembangbiakan dan pembesaran sel.

Contoh perkembangannya adalah pembentukan bibit dari biji pada masa perkecambahan, pembentukan bunga, dan lain-lain.

Proses pengembangan mencakup sejumlah transformasi kimia yang kompleks dan terkoordinasi dengan sangat ketat.

Karakteristik kurva pertumbuhan semua organ, tumbuhan, populasi, dll. (dari komunitas hingga tingkat molekuler) berbentuk S, atau signoid (Gambar 6.1).

Kurva ini dapat dibagi menjadi beberapa bagian:

– fase jeda awal, yang durasinya bergantung pada perubahan internal yang berfungsi untuk mempersiapkan pertumbuhan;

– fase logaritma, atau periode ketika ketergantungan logaritma laju pertumbuhan terhadap waktu digambarkan dengan garis lurus;

– fase penurunan laju pertumbuhan secara bertahap;

– fase di mana benda mencapai keadaan diam.

Gambar 6.1. Kurva pertumbuhan berbentuk S: I – fase lag; II – fase logaritmik; III – penurunan tingkat pertumbuhan; IV – keadaan stasioner

Panjang masing-masing fase yang menyusun kurva S dan karakternya bergantung pada sejumlah faktor internal dan eksternal.

Lamanya fase lag perkecambahan biji dipengaruhi oleh ada atau berlebihnya hormon, adanya penghambat pertumbuhan, ketidakmatangan fisiologis embrio, kekurangan air dan oksigen, kurangnya suhu optimal, induksi cahaya, dll.

Lamanya fase logaritmik dikaitkan dengan sejumlah faktor spesifik dan bergantung pada karakteristik program perkembangan genetik yang dikodekan dalam nukleus, gradien fitohormon, intensitas pengangkutan nutrisi, dll.

Penghambatan pertumbuhan mungkin disebabkan oleh perubahan faktor lingkungan, dan mungkin juga disebabkan oleh perubahan yang terkait dengan akumulasi inhibitor dan protein penuaan tertentu.

Penghambatan pertumbuhan total biasanya dikaitkan dengan penuaan organisme, yaitu periode ketika laju proses sintetik menurun.

Selama selesainya pertumbuhan, terjadi proses akumulasi zat penghambat, dan organ tanaman mulai menua secara aktif. Pada tahap terakhir, semua tanaman atau bagian-bagiannya berhenti tumbuh dan mungkin memasuki keadaan tidak aktif. Tahap akhir tanaman dan waktu tibanya fase diam sering kali ditentukan oleh faktor keturunan, namun karakteristik ini sampai batas tertentu dapat dimodifikasi oleh pengaruh lingkungan.

Kurva pertumbuhan menunjukkan adanya berbagai jenis regulasi fisiologis pertumbuhan. Selama fase lag, mekanisme yang terkait dengan pembentukan DNA dan RNA, sintesis enzim baru, protein, dan biosintesis hormon berfungsi. Selama fase logaritmik, pemanjangan sel aktif, munculnya jaringan dan organ baru, dan peningkatan ukurannya diamati, yaitu terjadi tahap pertumbuhan yang terlihat. Kemiringan kurva seringkali dapat menjadi indikasi yang cukup baik mengenai kumpulan genetik, yang menentukan potensi pertumbuhan suatu tanaman dan juga menentukan seberapa cocok kondisi tersebut dengan kebutuhan tanaman.

Kriteria pertumbuhan digunakan untuk meningkatkan ukuran, jumlah, volume sel, berat basah dan kering, kandungan protein atau DNA. Namun untuk mengukur pertumbuhan suatu tanaman secara keseluruhan, sulit menemukan skala yang sesuai. Jadi, saat mengukur panjang, mereka tidak memperhatikan percabangan; hampir tidak mungkin mengukur volume secara akurat. Dalam menentukan jumlah sel dan DNA tidak memperhatikan ukuran sel, pengertian protein meliputi protein cadangan, pengertian massa juga meliputi zat cadangan, dan pengertian massa basah juga meliputi kehilangan transpirasi, dan sebagainya. Oleh karena itu, dalam setiap kasus, skala yang dapat digunakan untuk mengukur pertumbuhan seluruh tanaman merupakan masalah yang spesifik.

Laju pertumbuhan tunas rata-rata 0,01 mm/menit (1,5 cm/hari), di daerah tropis - hingga 0,07 mm/menit (~ 10 cm/hari), dan untuk rebung - 0,2 mm/menit (30 cm/hari) .



Irama pertumbuhan- pergantian pertumbuhan sel, organ, organisme yang lambat dan intens - terkadang setiap hari, musiman - adalah hasil interaksi faktor internal dan eksternal.

Frekuensi pertumbuhan karakteristik bentuk abadi, musim dingin, dan dua tahunan, di mana periode pertumbuhan aktif terganggu oleh periode dormansi.

Hukum Pertumbuhan Jangka Panjang- Laju pertumbuhan linier (massa) dalam ontogenesis suatu sel, jaringan, organ apa pun, atau tumbuhan secara keseluruhan tidak konstan dan dapat dinyatakan dengan kurva sigmoid (kurva Sachs). Fase pertumbuhan linier disebut oleh Sachs sebagai periode pertumbuhan yang hebat. Ada 4 bagian (fase) kurva.

1. Periode awal pertumbuhan yang lambat (lag period).
2. Periode pencatatan jangka waktu yang lama pertumbuhan menurut Sachs)
3. Fase perlambatan pertumbuhan.
4. Keadaan stasioner (akhir pertumbuhan).

Korelasi pertumbuhan (stimulasi, penghambatan, kompensasi)- mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan perkembangan beberapa organ atau bagian tumbuhan pada organ lain, pengaruh timbal baliknya. Contoh korelasi yang merangsang adalah pengaruh timbal balik antara tunas dan akar. Akar menyediakan air dan nutrisi bagi organ-organ di atas tanah, dan dari daun akar menerima zat organik (karbohidrat, auksin) yang diperlukan untuk pertumbuhan akar.

Korelasi penghambatan (penghambatan) - HAI hari organ menekan pertumbuhan dan perkembangan organ lainnya. Contoh korelasi tersebut adalah fenomena a dominasi puncak– terhambatnya pertumbuhan tunas dan tunas lateral oleh tunas apikal tunas. Contohnya adalah fenomena janin “kerajaan” yang muncul lebih dulu. Dalam praktiknya menggunakan metode menghilangkan dominasi apikal: pembentukan tajuk dengan memangkas pucuk pucuk dominan, pemetikan bibit dan bibit pohon buah-buahan.

KE korelasi kompensasi mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan hubungan kompetitif organ individu pada penyediaan nutrisinya. Dalam proses pertumbuhan suatu organisme tumbuhan, terjadi pengecilan alami (absisi, kematian) atau pengangkatan sebagian organ yang sedang berkembang secara artifisial (penjepitan, penipisan ovarium), dan sisanya tumbuh lebih cepat.

Regenerasi - pemulihan bagian yang rusak atau hilang.

• Fisiologis - pemulihan tutup akar, penggantian kulit batang pohon, penggantian unsur xilem lama dengan yang baru;
• Traumatis - penyembuhan luka pada batang dan cabang; berhubungan dengan pembentukan kalus. Pemulihan organ-organ di atas tanah yang hilang karena kebangkitan dan pertumbuhan kembali tunas aksila atau lateral.

Polaritas - diferensiasi spesifik struktur dan proses dalam ruang yang merupakan karakteristik tumbuhan. Ini memanifestasikan dirinya dalam arah pertumbuhan akar dan batang tertentu, dalam arah pergerakan zat tertentu.

Kembali