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30.2D: Stammmodifikationen - Biologie

30.2D: Stammmodifikationen - Biologie



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Stammmodifikationen, entweder oberirdisch, unterirdisch oder in der Luft, ermöglichen es Pflanzen, in bestimmten Lebensräumen und Umgebungen zu überleben.

Lernziele

  • Erklären Sie die Gründe für Schaftmodifikationen

Wichtige Punkte

  • Modifizierte Stängel, die horizontal unter der Erde wachsen, sind entweder Rhizome, aus denen vertikale Triebe wachsen, oder fleischigere, nahrungsspeichernde Knollen.
  • Neue Pflanzen können aus den Knoten von Ausläufern und Ausläufern (einem oberirdischen Ausläufer) entstehen: Stängel, die parallel zum Boden oder knapp unter der Oberfläche verlaufen.
  • Kartoffeln sind Beispiele für Knollen: die geschwollenen Enden von Ausläufern, die Stärke speichern können.
  • Die Stängelmodifikation, die vergrößerte fleischige Blätter hat, die aus dem Stängel hervorgehen oder die Basis des Stängels umgeben, wird als Zwiebel bezeichnet; es wird auch verwendet, um Lebensmittel zu lagern.
  • Luftmodifikationen von Stängeln umfassen Ranken, Dornen, Zwiebeln und Kladoden.

Schlüsselbegriffe

  • Ausläufer: ein Trieb, der am Boden wächst und an seinen Knoten Wurzeln bildet; ein Läufer
  • Knolle: ein fleischiger, verdickter, unterirdischer Stängel einer Pflanze, der normalerweise gespeicherte Stärke enthält, wie zum Beispiel eine Kartoffel oder eine Pfeilwurz
  • kladode: Grüne Zweige von begrenztem Wachstum, die die Funktionen der Photosynthese übernommen haben
  • Rhizome: ein horizontaler unterirdischer Stängel einiger Pflanzen, der Wurzeln und Triebe aus seinen Knoten aussendet
  • korm: ein kurzer, vertikaler, geschwollener unterirdischer Stängel einer Pflanze, der als Speicherorgan dient, damit die Pflanze den Winter oder andere widrige Bedingungen wie Dürre überstehen kann
  • Birne: der knollenförmige Wurzelteil einer Pflanze wie einer Tulpe, aus dem der Rest der Pflanze nachwachsen kann
  • Ranke: ein dünner, spiralförmig gewundener Stängel, der eine Pflanze an seiner Stütze befestigt
  • Dorn: ein scharfer, schützender Dorn einer Pflanze
  • Bulbil: eine knollenförmige Knospe anstelle einer Blüte oder in einer Blattachsel

Schaftmodifikationen

Einige Pflanzenarten haben modifizierte Stängel, die für einen bestimmten Lebensraum und eine bestimmte Umgebung besonders geeignet sind. Ein Rhizom ist ein modifizierter Stängel, der horizontal unter der Erde wächst; es hat Knoten und Internodien. Vertikale Triebe können aus den Knospen am Rhizom einiger Pflanzen wie Ingwer und Farnen entstehen. Knollen ähneln Rhizomen, sind jedoch runder und fleischiger (wie bei Gladiolen). Knollen enthalten gespeicherte Nahrung, die es einigen Pflanzen ermöglicht, den Winter zu überleben. Stolonen sind Stängel, die fast parallel zum Boden oder knapp unter der Oberfläche verlaufen und an den Knoten neue Pflanzen hervorbringen können. Runner sind eine Art Ausläufer, der über dem Boden verläuft und in unterschiedlichen Abständen neue Klonpflanzen an Knoten produziert: Erdbeeren sind ein Beispiel. Knollen sind modifizierte Stängel, die Stärke speichern können, wie in der Kartoffel zu sehen ist. Knollen entstehen als geschwollene Enden von Ausläufern und enthalten viele zufällige oder ungewöhnliche Knospen (uns bekannt als die „Augen“ von Kartoffeln). Eine Zwiebel, die als unterirdische Speichereinheit fungiert, ist eine Modifikation eines Stängels, die das Aussehen von vergrößerten fleischigen Blättern hat, die aus dem Stängel herausragen oder die Basis des Stängels umgeben, wie in der Iris zu sehen ist.

Modifikationen an den Luftstängeln, vegetativen Knospen und Blütenknospen von Pflanzen erfüllen Funktionen wie Klettern, Schutz und Synthese der vegetativen Vermehrung von Nahrung. Zu den Luftmodifikationen von Vorbauten gehören die folgenden:

  • Ranken sind schlanke, sich windende Stränge, die es einer Pflanze (wie der Buchweizenrebe) ermöglichen, beim Klettern auf anderen Oberflächen Unterstützung zu suchen. Diese können sich entweder aus der Achselknospe oder der Endknospe des Stängels entwickeln.
  • Dornen sind modifizierte Äste, die als harte, holzige, scharfe Auswüchse erscheinen, die die Pflanze schützen; gängige Beispiele sind Rosen, Osage Orange und Devil's Spazierstock.
  • Bulbils sind Achselknospen, die durch die Lagerung von Nahrung fleischig und rund geworden sind. Sie lösen sich von der Pflanze, fallen auf den Boden und entwickeln sich zu einer neuen Pflanze.
  • Cladoden sind grüne Zweige von begrenztem Wachstum (meist ein Internodien lang), die die Funktionen der Photosynthese übernommen haben.

Regenerierende Haarfollikel-Stammzellen

Forscher der Harvard University haben den biologischen Mechanismus identifiziert, wie chronischer Stress die Haarfollikel-Stammzellen beeinträchtigt und langjährige Beobachtungen bestätigt, dass Stress zu Haarausfall führen könnte.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Mausstudie Natur, Die Forscher fanden heraus, dass ein wichtiges Stresshormon bewirkt, dass Haarfollikel-Stammzellen in einer längeren Ruhephase verbleiben, ohne den Haarfollikel und das Haar zu regenerieren. Die Forscher identifizierten den spezifischen Zelltyp und das Molekül, das für die Weiterleitung des Stresssignals an die Stammzellen verantwortlich ist, und zeigten, dass dieser Weg möglicherweise gezielt zur Wiederherstellung des Haarwachstums eingesetzt werden kann.

„Mein Labor ist daran interessiert zu verstehen, wie sich Stress auf die Stammzellbiologie und Gewebebiologie auswirkt Zellbiologe konnte ich keine zufriedenstellende Antwort darauf geben, ob Stress tatsächlich einen Einfluss hat – und, was noch wichtiger ist, wenn ja, was sind die Mechanismen", sagte Ya-Chieh Hsu, Ph.D., Alvin and Esta Star Associate Professor of Stem Cell and Regenerative Biology in Harvard und leitender Autor der Studie. "Die Haut bietet ein handhabbares und zugängliches System, um dieses wichtige Problem eingehend zu untersuchen, und in dieser Arbeit haben wir festgestellt, dass Stress die Aktivierung der Stammzellen tatsächlich verzögert und die Häufigkeit der Geweberegeneration durch Stammzellen der Haarfollikel grundlegend verändert."

Der Haarfollikel ist eines der wenigen Gewebe von Säugetieren, das während des gesamten Lebens einer Regeneration unterzogen werden kann, und ist zu einem Paradigma geworden, das einen Großteil unseres grundlegenden Verständnisses der Biologie von Säugetierstammzellen prägt. Der Haarfollikel wechselt auf natürliche Weise zwischen Wachstum und Ruhe, ein Prozess, der von Haarfollikelstammzellen angetrieben wird. Während der Wachstumsphase werden Haarfollikel-Stammzellen aktiviert, um den Haarfollikel und das Haar zu regenerieren, und die Haare wachsen jeden Tag länger. Während der Ruhephase ruhen die Stammzellen und Haare können leichter ausfallen. Haarausfall kann auftreten, wenn die Haare ausfallen und die Stammzellen ruhen, ohne neues Gewebe zu regenerieren.

Die Forscher untersuchten ein Mausmodell für chronischen Stress und fanden heraus, dass Haarfollikel-Stammzellen sehr lange in einer Ruhephase blieben, ohne dass sich das Gewebe regenerierte. Ein wichtiges Stresshormon, das von den Nebennieren produziert wird, Corticosteron, wurde durch chronischen Stress hochreguliert, indem Corticosteron für Mäuse in der Lage war, die Stresswirkung auf die Stammzellen zu reproduzieren. Das äquivalente Hormon beim Menschen ist Cortisol, das auch unter Stress hochreguliert wird und oft als "Stresshormon" bezeichnet wird.

„Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass erhöhte Stresshormone tatsächlich einen negativen Einfluss auf die Stammzellen der Haarfollikel haben“, sagte Hsu. "Aber die eigentliche Überraschung kam, als wir die Quelle der Stresshormone herausfanden."

Unter normalen Bedingungen verlangsamt sich die Regeneration der Haarfollikel mit der Zeit – die Ruhephase wird mit zunehmendem Alter der Tiere länger. Aber als die Forscher die Stresshormone entfernten, wurde die Ruhephase der Stammzellen extrem kurz und die Mäuse traten ständig in die Wachstumsphase ein, um die Haarfollikel ein Leben lang zu regenerieren, auch wenn sie alt waren.

„Also ist selbst der Basiswert des Stresshormons, der normalerweise im Körper zirkuliert, ein wichtiger Regulator der Ruhephase. Stress erhöht im Wesentlichen nur diese bereits bestehende ‚Nebennieren-Haarfollikel-Achse‘, was es für Haarfollikelstammzellen noch schwieriger macht, in die Wachstumsphase eintreten, um neue Haarfollikel zu regenerieren", sagte Hsu.

Nachdem die Forscher den Zusammenhang zwischen dem Stresshormon und der Aktivität der Haarfollikel-Stammzellen festgestellt hatten, suchten die Forscher nach dem biologischen Mechanismus, der der Verbindung zugrunde liegt.

„Wir haben zuerst gefragt, ob das Stresshormon die Stammzellen direkt reguliert und überprüft, indem wir den Rezeptor für Corticosteron herausgenommen haben, aber das stellte sich als falsch heraus. Stattdessen fanden wir heraus, dass das Stresshormon tatsächlich auf eine Ansammlung von Hautzellen unterhalb der Haarfollikel, bekannt als dermale Papille", sagte Sekyu Choi, Ph.D., der Hauptautor der Studie.

Es ist bekannt, dass dermale Papille für die Aktivierung von Haarfollikel-Stammzellen entscheidend ist, aber keiner der zuvor identifizierten Faktoren, die von dermalen Papille abgesondert werden, veränderte sich, wenn der Stresshormonspiegel verändert wurde. Vielmehr verhinderte das Stresshormon, dass die dermalen Papillenzellen Gas6 absonderten, ein Molekül, von dem die Forscher zeigten, dass es die Haarfollikel-Stammzellen aktivieren kann.

"Die Zugabe von Gas6 war sowohl unter normalen als auch unter Stressbedingungen ausreichend, um Haarfollikel-Stammzellen, die sich in der Ruhephase befanden, zu aktivieren und das Haarwachstum zu fördern", sagte Choi. „In Zukunft könnte der Gas6-Signalweg wegen seines Potenzials zur Aktivierung von Stammzellen zur Förderung des Haarwachstums genutzt werden. Es wird auch sehr interessant sein zu untersuchen, ob andere stressbedingte Gewebeveränderungen mit dem Einfluss des Stresshormons auf die Regulierung von Gas6 zusammenhängen.“

Diese ersten Ergebnisse bei Mäusen müssen weiter untersucht werden, bevor sie sicher auf den Menschen übertragen werden können. Das Harvard Office of Technology Development hat das geistige Eigentum in Bezug auf diese Arbeit geschützt und prüft Möglichkeiten für eine Zusammenarbeit bei der weiteren Entwicklung und eventuellen Kommerzialisierung.

Letztes Jahr entdeckte Hsus Gruppe, wie Stress eine andere Art von Stammzellen beeinflusst, die sich im Haarfollikel befinden, die Melanozyten-Stammzellen, die das Haarpigment regenerieren. Die Forscher fanden heraus, dass Stress das sympathische Nervensystem aktiviert und Melanozyten-Stammzellen erschöpft, was zu vorzeitigem Ergrauen der Haare führt. Mit der neuen Studie zeigen die beiden Ergebnisse zusammen, dass Stress zwar nachteilige Auswirkungen auf Haarfollikelstammzellen und Melanozytenstammzellen hat, die Mechanismen jedoch unterschiedlich sind. Stress erschöpft Melanozyten-Stammzellen direkt über Nerven-abgeleitete Signale, während Stress verhindert, dass Haarfollikel-Stammzellen indirekt über den Einfluss eines von der Nebenniere abgeleiteten Stresshormons auf die Nische neue Haare bilden. Da die Stammzellen der Haarfollikel nicht erschöpft sind, könnte es möglich sein, Stammzellen unter Stress mit Mechanismen wie dem Gas6-Weg zu reaktivieren.

Über die potenzielle Anwendung des Gas6-Wegs zur Förderung des Haarwachstums hinaus haben die Ergebnisse der Studie auch umfassendere Auswirkungen auf die Stammzellbiologie.

„Wenn wir nach Faktoren suchen, die das Stammzellverhalten steuern, würden wir normalerweise lokal in der Haut suchen. Obwohl es wichtige lokale Faktoren gibt, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass der Hauptschalter für die Aktivität der Haarfollikel-Stammzellen tatsächlich weit entfernt in der Nebenniere liegt funktioniert, indem es den Schwellenwert ändert, der für die Stammzellaktivierung erforderlich ist", sagte Hsu. „Man kann die systemische Kontrolle des Stammzellverhaltens in einem anderen Organ haben, das eine wirklich wichtige Rolle spielt, und wir lernen immer mehr Beispiele für diese ‚organübergreifenden Interaktionen‘. Die Gewebebiologie ist eng mit der Körperphysiologie verbunden. Wir müssen auf diesem Gebiet noch so viel lernen, aber unsere Erkenntnisse erinnern uns immer wieder daran, dass wir oft über den Tellerrand hinausdenken müssen, um Stammzellen in der Haut zu verstehen.“


Modifikation des Stammes

Da sie unterirdisch erscheinen, mögen sie wie Wurzeln erscheinen, aber sie haben Merkmale des Stängels, wie das Vorhandensein von Knoten und Internodien, schuppige, nicht grüne Blätter und Knospen. Diese Modifikation erfüllt zwei Funktionen, sie fungiert als perennierende Strukturen, indem sie im Winter blattlos und ruhend bleibt, aber unter günstigen Bedingungen (nächste Saison) Lufttriebe abgibt und Nahrung lagert und dick und fleischig wird.

Rhizome:

Es ist ein niederliegender, dorsoventral verdickter bräunlicher Stängel, der waagerecht unter der Erdoberfläche wächst. Es zeigt verschiedene Knoten und Internodien. Es zeigt verschiedene Knoten und Internodien. Es trägt Schuppenblätter auf Knoten. Es besitzt Endknospen und Achselknospen in der Achsel jedes am Knoten vorhandenen Schuppenblattes. Adventive Wurzeln sind vorhanden. z.B. Ingwer (अद्रक), Kurkuma (हलदी).

Stammknolle:

Knollen sind eigentlich die geschwollenen Spitzen der Enden spezieller unterirdischer Zweige, die durch die Lagerung von Nahrung als Stärke geschwollen sind. Die Knollen zeigen Knoten und Internodien. Knoten tragen Schuppenblätter mit achselständigen Knospen, die allgemein als Augen bezeichnet werden. Unter günstigen Bedingungen sprießen die Augen und bilden Luftwurzeln. So helfen Knollen bei der vegetativen Vermehrung. Sie produzieren keine Adventivwurzeln. z.B. Kartoffel (आलू).

Birne:

Es ist eine kondensierte Scheibe wie ein unterirdischer Stamm. Die Oberseite des scheibenförmigen Stängels ist konisch und trägt zentral platzierte apikale Knospen und viele konzentrisch angeordnete überlappende Schuppenblätter. Schuppenblätter speichern Nahrung. Wenn die Schuppenblätter die apikale Knospe in Form von konzentrischen Ringen umgeben, wird sie als Mantelzwiebel bezeichnet. Die untere Oberfläche des Stängels produziert Adventivwurzeln. z.B. Zwiebel (प्याज).

Wenn die Schuppenblätter die apikale Knospe teilweise umgeben, indem sie sich gegenseitig überlappen, wird sie als schuppige Zwiebel bezeichnet. Die untere Oberfläche des Stängels produziert Adventivwurzeln. z.B. Knoblauch (लहसुन).

Knolle:

Sie ist unterirdisch scheibenförmig verdichtet, fleischiger, kugelförmiger Stängel mit abgeflachter Basis. Sie wächst vertikal, trägt viele Schuppenblätter, ausgeprägte Knoten und Internodien, Knospen und Adventivwurzeln. z.B. Safran (केसर), Yam (जिमीकंद), Gladiole.

Sub-Antennenmodifikation des Vorbaus:

Die Stängel sind schwach, liegen daher auf dem Boden oder können teilweise in der oberen Bodenschicht vergraben werden. Die Pflanzen, die solche Stängel tragen, werden Schlingpflanzen genannt. Ihre Stängel dienen der vegetativen Vermehrung.

Läufer:

Die basalen Internodien der Knospe verlängern sich horizontal und ziehen entlang des Bodens, wobei die Knospe in Abstand von der Mutterpflanze getragen wird, wo sie sich mittels Adventivwurzeln am Boden festsetzt und eine neue Tochterpflanze entwickelt. Dieser Zweig, der die Knospe trägt, wird als Läufer bezeichnet. Es wächst in alle Richtungen und eine einzelne Pflanze bedeckt bald eine große Fläche von ihren Nachkommen. z.B. Gras, Oxalis, Centella asiatica, Erdbeere usw.

Stolon:

Wenn ein schwacher Seitenzweig, der nach oben wächst, sich nach unten wölbt, um den Boden zu treffen, Wurzeln schlagen und Tochterpflanzen hervorbringen. Der Unterschied zwischen dem Läufer und dem Ausläufer besteht darin, dass der Läufer horizontal wächst, während der Stollen schräg nach oben wächst und sich dann bis zum Boden wölbt. z.B. Minze („Pudina“), Jasmin.

Versatz:

Wie Ausläufer, aber dicker und kürzer, wachsen über eine kurze Strecke und bilden dann im Allgemeinen bei Wasserpflanzen Cluster (Rosetten) von Blättern oben und Adventivwurzeln unten. Es ist wie der Läufer, nur ist es kürzer und dicker. z.B. Wasserhyazinthe (Eichhornia crassipes), pistia (Pistia Stratioten), Wassersalat

Saugnapf:

Ein unterirdischer Ausläufer, der eine Strecke unter der Erde horizontal wächst, tritt dann schräg nach oben, schlägt Wurzeln und bildet Tochterpflanzen. z.B. Chrysantheme, Mentha arvensis, Banane, Ananas etc.

Luftmodifikation des Vorbaus:

Der gesamte Stängel oder sein Teil (Achsel- oder Endknospe) wird modifiziert, um bestimmte Funktionen zu erfüllen. Es ist ein Stängel, weil sie Eigenschaften aufweisen wie a) in der Blattachsel entstehen b) Knoten und Internodien tragen c) Blätter, Knospen, Blüten tragen können.

Stammranken:

Der Stängel oder seine Äste werden zu grünen fadenförmigen, spiralförmig gewundenen blattlosen Strukturen, die als Ranken bezeichnet werden, umgebaut, die zum Klettern gedacht sind. Sie schlingen sich um benachbarte Objekte und helfen schwachen Pflanzen beim Klettern. Diese können verzweigt oder unverzweigt sein. An der Verzweigungsstelle der Ranke ist immer ein Schuppenblatt vorhanden. z.B. Weinrebe, Gurke, Kürbis, Wassermelone usw.

Dornen:

Dies sind gerade, spitze, harte oder verholzende Strukturen, manchmal tragen sie Blätter, Blüten oder können verzweigt sein. Achselknospen von Stängeln werden zu Dornen (z. B. Citrus, Duranta und Aegel). Bei Carrissa werden Endknospen in Dornen umgewandelt. Dornen dienen als Abwehrorgane gegen Weidetiere oder Klettern (z.B. Bougainvillea) und zur Transpirationskontrolle.

Phylloclade:

Dies sind fleischige, grün abgeflachte oder zylindrische Zweige von unbegrenztem Wachstum mit Knoten und Internodien. Die Blätter werden in Stacheln oder Schuppen umgewandelt, um die Transpiration zu kontrollieren. Diese Veränderung des Stammes wird bei Pflanzen beobachtet, die in trockenen Regionen wachsen. Der Stängel nimmt an der Photosynthese teil und speichert Wasser. z.B. Opuntia, Euphorbia, Casuarina, Cocoloba usw.

Cladode oder Cladophylle:

Es ist ein Phyloklade mit begrenztem Wachstum, d.h. mit nur einem oder zwei Internodien, die bei der Photosynthese helfen. Dies sind grüne zylindrische oder abgeflachte blattähnliche Zweige. Bei Spargel sind die Cladoden ein Internodien lang und bei Ruscus sind die Cladoden zwei Internodien lang. Sie helfen bei der Photosynthese.

Bulbil:

Dies sind modifizierte vegetative oder florale Knospen mit eingelagerter Nahrung und für die vegetative Vermehrung gedacht. Bei Dioscorea sind Zwiebeln verdichtete Achselknospen, während sich bei Agava und Lilie die Blütenknospen zu Zwiebeln entwickeln. Sie lösen sich, um sich zu einer neuen Pflanze zu entwickeln.


Modifikationen des Antennenstamms

Die oberirdischen Stammmodifikationen bewirken eine massive Veränderung des Stammes und sind schwer als Stamm zu erkennen. Aus diesem Grund heißen sie verwandelt Stämme. Bei einigen Pflanzen wird der Luftstamm modifiziert, um eine Vielzahl von Sonderfunktionen zu erfüllen. Die Luftschaft-Modifikationen sind wie folgt und spielen normalerweise eine bestimmte Funktion:

Dorn

Strukturelle Eigenschaften:

Die Dornen sind eine harte, gerade und spitze Struktur. Die Achseläste hören auf zu wachsen und werden bei solchen Luftstielmodifikationen zu geraden, harten, spitzen Strukturen modifiziert. Sie können kleine Blätter, Blüten usw. tragen und haben vaskuläre Spuren.
Funktion :
Sie dienen als Abwehrorgane und schützen die Pflanze vor Weidetieren.
Beispiel: Carissa, Duranta, Zitrus.

Phylloclade

Strukturelle Eigenschaften:

Ein Phyloklade ist eine der luftigen Stängelmodifikationen, die den Stängel mehrerer Internodien abflachen, die als Blatt fungieren. Hier wird der Stängel abgeflacht, fleischig, blattähnliche Struktur. Sie können Wasser für die zukünftige Verwendung speichern. Die Knoten und Internodien sind nicht richtig unterschieden und die Knoten sind mit dem Aussehen von Blüten und Stacheln gekennzeichnet.
Funktion :
Sie helfen bei der Zubereitung von Speisen durch Photosynthese. Sie speichern Nahrung und Wasser und die Stacheln verhindern den Wasserverlust durch Transpiration und schützen die Pflanze auch vor Weidetieren.
<Beispiel: Opuntien.

Cladode

Strukturelle Eigenschaften:
Ein Phyloklade aus einem oder zwei Internodien wird als Cladode bezeichnet. Die Kladode ist eine Phyloklade mit Internodien. Das heißt, die Internodien zwischen zwei verschiedenen Knoten werden blattartig. Es ist photosynthetische, aber nicht so fleischig wie Phylloclade und hat keine Dornen.
Funktion :
Die Funktion dieser Art von Luftstammmodifikationen ist die Photosynthese und Speicherung von Wasser.
Beispiel: Spargel (B. Satamuli).


30.2D: Stammmodifikationen - Biologie

Der Stängel ist die Hauptachse des Pflanzenkörpers und entsteht aus dem Plumule eines Embryos. Es trägt Zweige, Blätter und Blüten. Der Stängel zeichnet sich durch seine positiv phototrope Natur und das Vorhandensein von Knoten, Internodien und Knospen aus. Auf der Grundlage der Position können Knospen in zwei Arten eingeteilt werden:

  • Apikale oder terminale Knospe, die an der Spitze oder an der Wachstumsspitze auftritt
  • Hilfs- oder Seitenknospe in der Blattachsel

Modifikationen des Vorbaus

Unterirdische Modifikationen des Vorbaus

Bei einigen krautigen Pflanzen stirbt der oberirdische Teil unter ungünstigen Bedingungen ab und die Reservenahrungsmaterialien werden in ihrem unterirdischen Teil gespeichert, wodurch sie dick und fleischig werden. Obwohl diese Strukturen unterirdisch sind, werden sie als die modifizierten Stängel angesehen, da sie unterschiedliche Knoten, Internodien, schuppige Blätter und Knospen aufweisen.

Diese unterirdisch modifizierten Stängel können bei günstigen Bedingungen in die neue Pflanze hineinwachsen. Daher werden sie auch als Perennationsorgane bezeichnet. Seine Typen werden im Folgenden besprochen:

Das Rhizom ist ein unterirdischer, verzweigter, dorsiventral horizontal wachsender modifizierter Stamm mit ausgeprägten Knoten und Internodien. An den Knoten entstehen dünne und häutige schuppige Blätter. Am Rhizom entstehen sowohl apikale als auch Hilfsknospen, die zu neuen Lufttrieben heranwachsen. Die Adventivwurzel entspringt der unteren Oberfläche eines Rhizoms. Z.B Zingiber offizinat (Ingwer).

Es ist kugelförmig, eine unterirdische Struktur mit einem reduzierten konischen Stamm, der als Scheibe bekannt ist, in der die Internodien stark komprimiert und die Knoten eng angeordnet sind. An den Knoten entstehen dicke und fleischige, schuppige Blätter, die reservierte Nahrungsmaterialien speichern. Die apikale Knospe wird von den schuppigen Blättern umschlossen und manchmal werden Hilfsknospen entwickelt. Adventivwurzel entsteht aus der unteren Oberfläche des Stängels. Z.B Allium cepa (Zwiebel), Allium sativum (Knoblauch).

Es ist ein unterirdisch geschwollener, vertikal wachsender, modifizierter Stamm mit kreisförmigen Knoten und Internodien. An den Knoten entstehen dünne häutige und bräunlich schuppige Blätter. Einzelne apikale Knospen sind hervorstehend und manchmal werden Hilfsknospen entwickelt. Adventivwurzeln entstehen normalerweise am ganzen Körper der Knolle. Z.B Colocasia, Croccus sativus (SAfron).

Knollen sind geschwollene Endteile eines unterirdischen Stängels, die mit einer dünnen Korkhülle mit Linsen (Poren) bedeckt sind. Es gibt viele Depressionen, die als Augen bekannt sind und Knoten darstellen. An den Augen oder Knoten entstehen dünne, schuppige Blätter und Knospen. Adventive Wurzeln fehlen. Z.B Solanum tuberosum (Kartoffel).

Sub-Antennenmodifikation des Vorbaus

Die sub-aerialen Modifikationen finden sich bei vielen krautigen Pflanzen mit einem dünnen, zarten und schwachen Stängel. Bei solchen Pflanzen lebt ein Teil des Stängels unter der Erde, während der restliche Teil des Stängels luftig ist. Diese Pflanzen tragen Adventivwurzeln und Luftzweige an Knoten. Basierend auf der Art des Wachstums und dem Teil der Pflanze, der sie liefert, wird sie in vier Typen unterteilt:

Der Ausläufer ist ein spezialisierter schwacher Stamm mit langen und dünnen Internodien und die Äste kriechen über die Bodenoberfläche. Die Zweige entwickeln Adventivwurzeln von den unteren Seiten jedes Knotens. Die Luftäste entwickeln sich aus der Achsel der Schuppenblätter an den Knoten. Der Ausläufer bringt neue Pflanzen entweder aus Achsel- oder Endknospen hervor. ZB Cynodon Dactylon (Doobo), Minze.

Es ist ein dünnschichtiger Zweig, der horizontal nach außen wächst und Knoten und Internodien trägt. Es produziert Adventivwurzeln an der Kontaktstelle mit dem Boden. Die Blätter sind aufgrund des normalen apikalen Wachstums über den ganzen Ausläufer verteilt. zB Erdbeere

Es ist der Seitenzweig, der sich aus der Achselknospe eines unterirdischen Teils des Stängels entwickelt. Sie wächst schräg und bildet einen belaubten Trieb. Die Adventivwurzel entwickelt sich an der Basis der Knoten des unterirdischen Teils des Saugers. ZB Mentha arvensis (Minze), Chrysantheme.

Der Versatz wird auch als kondensierte Wasserläufer bezeichnet. Es sind schwache, längliche, horizontale Äste an einem Internodien, die in der Achsel eines Blattes entstehen. Ein Versatz erzeugt oben ein Blattbüschel und unten eine Ansammlung der Wurzeln. Der Offset kann von der Mutterpflanze abbrechen und wirkt als eigenständige Pflanze. Z.B Pistia(Wassersalat).

Luftmodifikationen des Vorbaus

Phylloklade:

Es ist das charakteristische Merkmal einiger xerophytischer Pflanzen. Phylloclade kann als grüner, geschwollener, zylindrischer oder abgeflachter luftmodifizierter Stängel mit unbegrenztem Wachstum definiert werden. Es hat viele Vertiefungen, die als Aereolen bekannt sind, die auf den Knoten darstellen, auf denen reduzierte Blätter oder Stacheln und Knospen entwickelt sind. Phylloclade speichert Wasser in Form von Schleim und ist von einer dicken Kutikula bedeckt, damit die Pflanze in einem trockenen Lebensraum überleben kann. Z.B Opuntien(Nagphani), Euphorbia royleana (Siundi)

Cladode ist ein kurzer, grüner, luftmodifizierter Stängel oder Zweig von begrenztem Wachstum mit nur einem einzigen Internodien. Es kann selbst Photosynthese betreiben, da die Blätter zu dünnen häutigen Schuppen modifiziert sind. Z.B Spargel racemoscus (Kurilo).

Ranken sind dünne, längliche, fadenförmig spiralförmig gewundene modifizierte Stängel, die verzweigt oder unverzweigt sein können und den Kletterern Halt bieten. Ranken, die aus den Blattachseln entstehen, werden als Achselranken bezeichnet. Z.B: Passiflora (Passionsblume). An den Internodien entstehende Ranken werden als extraaxilläre Ranken bezeichnet. ZB Cucurbita (Kürbis). Ranken, die auf der gegenüberliegenden Seite des Blattes entstehen, werden als blattgegengesetzte Ranken bezeichnet. ZB Vitis vinifera (Weinrebe).

Dornen sind kurze, spitze, harte, oft gerade luftige, modifizierte Stängel, die aus der Achsel des Blattes entstehen, die verzweigt oder unverzweigt sein können und Blätter oder Blüten tragen können. ZB Durant repens, Punica granatum(Granatapfel), Bougainvillea.

Bulbils sind modifizierte Achselknospen, die für die vegetative Vermehrung der Pflanze gedacht sind. Sie entwickeln sich aus Achselknospen, die mit Nahrung anschwellen und fleischig werden und abfallen, um neue Pflanzen zu bilden. zB Agave.

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Dinge, an die man sich erinnern sollte
  • Der Stängel ist die Hauptachse des Pflanzenkörpers und entsteht aus dem Plumule eines Embryos.
  • Der Stängel zeichnet sich durch seine positiv phototrope Natur und das Vorhandensein von Knoten, Internodien und Knospen aus.
  • Das Rhizom ist ein unterirdischer, verzweigter, dorsiventral horizontal wachsender modifizierter Stamm mit ausgeprägten Knoten und Internodien.
  • Phylloclade kann als grüner, geschwollener, zylindrischer oder abgeflachter luftmodifizierter Stängel mit unbegrenztem Wachstum definiert werden.
  • Cladode ist ein kurzer, grüner, luftmodifizierter Stängel oder Zweig von begrenztem Wachstum mit nur einem einzigen Internodien.
  • Phylloclade speichert Wasser in Form von Schleim und ist von einer dicken Kutikula bedeckt, damit die Pflanze im trockenen Lebensraum überleben kann.
  • Es umfasst alle Beziehungen, die zwischen den Menschen entstanden sind.
  • In einer Gesellschaft kann es mehr als eine Gemeinschaft geben. Gemeinschaft kleiner als die Gesellschaft.
  • Es ist ein Netzwerk sozialer Beziehungen, das weder sehen noch berühren kann.
  • gemeinsame Interessen und gemeinsame Ziele sind für die Gesellschaft nicht notwendig.

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Schaftmodifikationen

Um spezielle Funktionen auszuführen, werden der Stamm und die Luftzweige auf unterschiedliche Weise modifiziert, die als . bezeichnet wird Vorbaumodifikationen. Diese Modifikationen sind von 3 Arten, nämlich unterirdisch, unterirdisch und in der Luft. Die sub-aerialen Modifikationen werden auch als metamorphosierter Stiel bezeichnet, weil ihre Strukturen massiv verändert und manchmal nicht als Stiele vorhersagbar sind.

Modifikationen des unterirdischen Vorbaus

Die U-Bahn Vorbaumodifikationen form sind spezialisierte Stängel, die nicht positiv phototrop sind, zu krautigen Pflanzen gehören, verschiedene Größen und Formen annehmen und Nahrung als Kohlehydrat in Form von Stärke speichern. Sie halten die Pflanze bei ungünstigen Bedingungen am Leben und bei Einleitung einer günstigen Bedingung produzieren sie den Luftspross und verbreiten sich vegetativ. Die allgemeinen Funktionen von unterirdischen Stammmodifikationen sind:
[i] Lagerung von Lebensmitteln.
[ii] Sie agieren als per-enacting Organe, die unter ungünstigen Bedingungen überleben.
[iii] Sie wirken als vegetative Vermehrungsorgane.

Die unterirdischen Stammmodifikationen sind von der folgenden Art:

Stängelknolle

Merkmale dieses Typs sind wie folgt:

Die Spitzen der unterirdischen kriechenden Äste werden durch die Ansammlung von Nahrungsmaterialien geschwollen und vergrößert. Sie sind mehr oder weniger rund oder oval mit zusammengedrückten Knoten und kurzen Internodien. Die Knoten werden durch Augenflecken dargestellt, das sind Vertiefungen mit Schuppenblättern und rudimentären Knospen, die an den Achseln der Schuppenblätter verbleiben, und diese Augenflecken sind spiralförmig an der Knolle angeordnet, die meist am distalen Ende verbleibt. Die apikale Knospe ist auch am distalen Ende dieser Form der Stielmodifikationen vorhanden. Die Adventivwurzeln fehlen auf der ventralen Oberfläche und sie ist farblos und die äußere Epidermis dunkelbraun bis violett. Beispiel: Kartoffel.

Merkmale dieses Typs sind wie folgt:
Stielmodifikationen dieser Art erhalten die knollenartige Struktur mit einer zentralen basalen Scheibe, die die apikale Knospe trägt. Die apikale Knospe wird durch komprimierte Schichten aus fleischigen Blättern und äußeren schuppigen Blättern geschützt, während die fleischigen Blätter Kohlenhydrate speichern und die Achselknospen enthalten können. Die apikale Knospe produziert während der Blütenproduktion die Blütenhülle. Es gibt eine Krone von Adventivwurzeln, die von der ventralen Oberfläche der Scheibe ausgehen und die fleischigen Blätter sind in geschlossenen konzentrischen Ringen angeordnet, Proto-Catechusäure. Beispiel: Zwiebel.
Es gibt zwei Arten von Glühbirnen, und zwar wie folgt:

Mantelzwiebeln

Es ist die Art der Stängelmodifikation, bei der die Schuppenblätter mit fleischigen Blattbasen versehen sind, die in konzentrischer Weise um den kurzen, scheibenartig zusammengedrückten Stängel angeordnet sind. Die äußeren Blätter sind trocken, häutig und bilden eine tunikaartige Struktur. Beispiel: Tuberose, Zwiebel.

Schuppige Glühbirne (Nackte Glühbirne)

In diesem Fall sind die dicken und fleischigen Blattbasen der Schuppenblätter locker angeordnet und überdecken sich teilweise nur an den Rändern und sie sind frei von Tunika. Beispiel: Knoblauch, Lilie.

Rhizome

Die Merkmale dieser Art von Schaftmodifikationen sind wie folgt:
Dies sind die dicken, fleischigen, unterirdischen Stängel, die horizontal wachsen. Die Knoten und Internodien sind vorhanden, aber die Internodien sind zusammengedrückt und von braunen, papierartigen, schuppigen Blättern bedeckt. Die adventiven, achselständigen Knospen befinden sich an den Achseln der schuppigen Blätter, die für die ungleichmäßige Verzweigung des Rhizoms verantwortlich sind. Die Spitzen der Zweige enthalten endständige Knospen, die das apikale Wachstum unterstützen, und die endständigen oder achselständigen Knospen produzieren während der Vegetationsperiode belaubte Triebe, die später trocknen und einen ringförmigen Narbenfleck auf den Knoten hinterlassen. An den Knoten befinden sich schlanke, fadenförmige Adventivwurzeln, die von der ventralen Oberfläche des Rhizoms ausgehen. Beispiel für horizontales Rhizom: Ingwer, Kurkuma.
Manchmal sind die Rhizome kurz, dick, vertikal und wachsen statt horizontal, sondern vertikal nach unten. Sie werden Wurzelstöcke genannt. Beispiel: Aronstab, Seerose, Banane.
Manchmal sind die horizontalen Rhizome dünn und schlank, mit langen Internodien und werden sobole genannt. Beispiel dafür Vorbaumodifikationen ist das Gras.

Die Merkmale dieser Art von Schaftmodifikationen sind wie folgt:
Es ist ein stämmiger, fester, fleischiger, keulenförmiger unterirdischer modifizierter Stängel und sie wachsen vertikal oder peripher in den oberflächlichen Boden. Die Knoten und Internodien sind vorhanden, die Knoten sind lose platziert und die Internodien sind reduziert und zu einer einzigen Struktur verschmolzen. Es gibt eine große apikale Knospe und viele Adventivknospen, die aus den Achseln der Schuppenblätter hervorgehen. Die Adventivwurzeln entspringen der gesamten Oberfläche der Knolle. Die Achselknospen produzieren neue junge Knollen, die sich von der ganzen Knolle auswölben und für ihre unregelmäßige Form verantwortlich sind. Beispiel: Amorphophallus.


Primäres und sekundäres Wachstum in Stängeln

Pflanzen durchlaufen ein primäres Wachstum, um die Länge zu erhöhen, und ein sekundäres Wachstum, um die Dicke zu erhöhen.

Lernziele

Unterscheiden Sie zwischen primärem und sekundärem Wachstum in Stängeln

Die zentralen Thesen

Wichtige Punkte

  • Das unbestimmte Wachstum setzt sich während des gesamten Lebens einer Pflanze fort, während das bestimmte Wachstum aufhört, wenn ein Pflanzenelement (z. B. ein Blatt) eine bestimmte Größe erreicht.
  • Das primäre Wachstum von Stängeln ist das Ergebnis der sich schnell teilenden Zellen in den apikalen Meristemen an den Sprossspitzen.
  • Die apikale Dominanz reduziert das Wachstum entlang der Seiten von Ästen und Stängeln und verleiht dem Baum eine konische Form.
  • Das Wachstum der seitlichen Meristeme, zu denen das Gefäßkambium und das Korkkambium (bei Gehölzen) gehören, erhöht die Stängeldicke während des Sekundärwachstums.
  • Korkzellen (Rinde) schützen die Pflanze vor physischen Schäden und Wasserverlust sie enthalten eine wachsartige Substanz namens Suberin, die das Eindringen von Wasser in das Gewebe verhindert.
  • Das sekundäre Xylem entwickelt im Herbst dichtes Holz und im Frühjahr dünnes Holz, das für jedes Wachstumsjahr einen charakteristischen Ring bildet.

Schlüsselbegriffe

  • lenticel: kleine, ovale, abgerundete Flecken am Stängel oder Zweig einer Pflanze, die den Gasaustausch mit der umgebenden Atmosphäre ermöglichen
  • periderm: die äußere Schicht des Pflanzengewebes die äußere Rinde
  • suberin: ein wachsartiges Material in Rinde, das Wasser abweisen kann

Wachstum bei den Stämmen

Das Wachstum bei Pflanzen tritt auf, wenn sich Stängel und Wurzeln verlängern. Einige Pflanzen, insbesondere solche, die verholzt sind, werden im Laufe ihres Lebens ebenfalls dicker. Die Längenzunahme von Spross und Wurzel wird als Primärwachstum bezeichnet. Es ist das Ergebnis der Zellteilung im Apikalmeristem des Sprosses. Secondary growth is characterized by an increase in thickness or girth of the plant. It is caused by cell division in the lateral meristem. Herbaceous plants mostly undergo primary growth, with little secondary growth or increase in thickness. Secondary growth, or “wood”, is noticeable in woody plants it occurs in some dicots, but occurs very rarely in monocots.

Primary and secondary growth: In woody plants, primary growth is followed by secondary growth, which allows the plant stem to increase in thickness or girth. Secondary vascular tissue is added as the plant grows, as well as a cork layer. The bark of a tree extends from the vascular cambium to the epidermis.

Some plant parts, such as stems and roots, continue to grow throughout a plant’s life: a phenomenon called indeterminate growth. Other plant parts, such as leaves and flowers, exhibit determinate growth, which ceases when a plant part reaches a particular size.

Primary Growth

Most primary growth occurs at the apices, or tips, of stems and roots. Primary growth is a result of rapidly-dividing cells in the apical meristems at the shoot tip and root tip. Subsequent cell elongation also contributes to primary growth. The growth of shoots and roots during primary growth enables plants to continuously seek water (roots) or sunlight (shoots).

The influence of the apical bud on overall plant growth is known as apical dominance, which diminishes the growth of axillary buds that form along the sides of branches and stems. Most coniferous trees exhibit strong apical dominance, thus producing the typical conical Christmas tree shape. If the apical bud is removed, then the axillary buds will start forming lateral branches. Gardeners make use of this fact when they prune plants by cutting off the tops of branches, thus encouraging the axillary buds to grow out, giving the plant a bushy shape.

Secondary Growth

The increase in stem thickness that results from secondary growth is due to the activity of the lateral meristems, which are lacking in herbaceous plants. Lateral meristems include the vascular cambium and, in woody plants, the cork cambium. The vascular cambium is located just outside the primary xylem and to the interior of the primary phloem. The cells of the vascular cambium divide and form secondary xylem ( tracheids and vessel elements) to the inside and secondary phloem (sieve elements and companion cells) to the outside. The thickening of the stem that occurs in secondary growth is due to the formation of secondary phloem and secondary xylem by the vascular cambium, plus the action of cork cambium, which forms the tough outermost layer of the stem. The cells of the secondary xylem contain lignin, which provides hardiness and strength.

In woody plants, cork cambium is the outermost lateral meristem. It produces cork cells (bark) containing a waxy substance known as suberin that can repel water. The bark protects the plant against physical damage and helps reduce water loss. The cork cambium also produces a layer of cells known as phelloderm, which grows inward from the cambium. The cork cambium, cork cells, and phelloderm are collectively termed the periderm. The periderm substitutes for the epidermis in mature plants. In some plants, the periderm has many openings, known as lenticels, which allow the interior cells to exchange gases with the outside atmosphere. This supplies oxygen to the living- and metabolically-active cells of the cortex, xylem, and phloem.

Example of lenticels: Lenticels on the bark of this cherry tree enable the woody stem to exchange gases with the surrounding atmosphere.

Annual Rings

The activity of the vascular cambium gives rise to annual growth rings. During the spring growing season, cells of the secondary xylem have a large internal diameter their primary cell walls are not extensively thickened. This is known as early wood, or spring wood. During the fall season, the secondary xylem develops thickened cell walls, forming late wood, or autumn wood, which is denser than early wood. This alternation of early and late wood is due largely to a seasonal decrease in the number of vessel elements and a seasonal increase in the number of tracheids. It results in the formation of an annual ring, which can be seen as a circular ring in the cross section of the stem. An examination of the number of annual rings and their nature (such as their size and cell wall thickness) can reveal the age of the tree and the prevailing climatic conditions during each season.

Annual growth rings: The rate of wood growth increases in summer and decreases in winter, producing a characteristic ring for each year of growth. Seasonal changes in weather patterns can also affect the growth rate. Note how the rings vary in thickness.


In some plants, aerial stems are converted to perform specific functions. These are the following types.

1. Stem Tendril

Spiral fibers are found in the place of axillary bud or apical bud which helps in climbing up. Example grapes (Grapevine, Vitis vinifera)

2. Stem thorn

This is the Modifications of the axillary bud. It is thick and spiny. Example Lime (Citrus) Bougainvillaea. Stem thorn work as protection from animals.

3. Phylloclade

Stems become fleshy or green and form a flat leaf-like structure. It does photosynthesis. Example Hawthorne (Opuntia). Interns and nodes are present on the stem.

4. Cladode

A phylloclade stem with single internode is called cladode. That is flattened, green and photosynthetic. Example Asparagus and Ruscus aculeatus.

5. Bulbil

The vegetative or flower buds collects food and gets swollen. These help in vegetative propagation. Examples include Agave and Yam.


Modification of Root, Stem and Leaf - Morphology of Plants, Class 11, Biology | EduRev-Notizen

MODIFICATION OF ROOT, STEM & LEAF

Radicle comes out/arise from the seed coat in the form of soft structure and move toward the soil. It develops and forms primary root.

TYPES OF ROOTS

 1. Tap root : It develops from radicle which is made up of one main branch and other sub-branches. z.B. : Dicots

 2. Adventitious roots : In some plants after sometime the growth of tap root which arises from radicle stops and then roots develop from other part of plant which are branched or unbranched, fibrous or storage, are known as adventitious roots. z.B. : Monocots

 

 

MODIFIED ROOTS

Tap and adventitious roots are modified in different forms to perform special functions are called as modified roots.

1. Modified tap root for storage :

(ich) Fusiform  oots /Spindle root - These root are thicker in the middle and tapering on both ends. In this type of roots root help in storage of food. Eg . :- Radish

(ii) Conical roots - These roots are thicker at their upper side and tapering at basal end eg. Carrot

(iii) Napiform - These roots become swollen and spherical at upper end and tapering like a thread at their lower end.  Eg. Turnip (Brassica-Rapa ), Sugarbeet (Beta vulgaris )

(NS) Tuberous root - Such roots do not have regular shape and get swollen & fleshy at any portion of roots. Z.B. Mirabilis.

(v) Nodulated root - Nodules are formed on branches of roots by nitrogen fixing bacteria. (Rhizobium ).

Z.B. Plants of leguminosae family (Papilionatae) - Pea

2. Tap root modified for respiration

The plants which grow in marshy areas, scarcity of oxygen is found. The plants, which grow in this region some branches of tap root grow vertically upward and comes on surface of soil. These roots are called pneumatophores have minute pores called pneumathodes or lenticels by which air entered the plant and get oxygen for respiration. Z.B. Rhizophora, Mangrove, Heritiera

Modification of adventitious roots :

(ich) Tuberous adventitious root : When food is stored in these roots, they become swollen and form a bunch. Z.B. Sweet potato (Ipomoea batatus)

(ii) Fasciculated roo ts - These are adventitious roots occuring in clusters and all of them are Swollen. (These roots have no definite shape ) Eg . Spargel , Dahlia

(iii) Faser -  Roots are very thin and filamentous.  Eg. Grass, Wheat

(NS) Nodulose - In this type, tip s of roots swell up.  Eg. Melilotus , Curcuma amada

(v) B aded or moniliform - When root swell supl ike a bead at different places after a regular interval.  Eg. Vitis , Momord ica (Bitter gourd), Portulaca

(vi) Stilt roots or brace roots - When root arises from lower nodes and enter in side the soil and form a rope like structure, known as stilt roots   Eg. Mais , Sugarcane, Pandanus ( screw pine)

(vii) Prop root or pillar roots - When root arises from branches of plant and grows downward towards soil function as supporting stem for the plant. This type of roots are called prop root Eg. Banyan

(viii) Butress root - Such roots appear from the basal part of stem and spread in different directions in the soil. Z.B. Terminalia

 (i x) Climbing roots - These roots arise from nodes and helps the plant in climbing Eg. Money plant (pothos ), Monstera, Betel (Piper betel), Black pepper

 (x) Respiratory root - When the quantity of oxygen is low in soil then some root comes out from the soil and helps in respiration.  Eg.Avicennia, Jussiaea

 (xi) Foliar root or Epiphyllous root : When roots arise from leaf are called as foliar roots Eg. Bryophyllum, Begonia

(xii) Sucking or haustorial roots or Parasitic roots : In parasitic plants, roots enter in the stem of host plant to absorbed nutrition from host. Eg . Dendrophthoe , Cuscuta, Viscum.

 (xiii) Annulated roots : If the swelling is in a series of ring on the roots. Z.B. Ipecac Note : Some adventitious roots are also produced through branch cutting, when branches are put into the soil as in Rose, Sugarcane, Tapioca or when kept in water as in Coleus.

Stem is a part of plant which lies above from surface of soil i.e. it shows negative geotropic growth. It has nodes and internodes. Branches, leaf, flower bud and bracts are developed from nodes.

The main function of the stem is spreading out branches bearing leaves, flowers and fruits. It conducts water, minerals and photosynthates. Some stems perform the function of storage of food, support. protection and of vegetative propagation.

Forms of stem :

ف . Strong stem ( Erect stem) :

(ein) Caudex : It is unbranched, erect, cylindrical stout stem and marked with scars of fallen leaves as in palms. Eg : Palm.

 (b) Culm : Stem is jointed with solid nodes  & hollow internodes. Eg : Bamboo (Gramineae).

2. Weak stem : They are of three types :

 (i) Nachlaufend - It is a weak stem that spreads over the suface of the ground without rooting at the nodes. (ein) Prostrate or procum bent : If the stem trails on the ground and lie prostrate. Eg : Evolvulus und oxali s (Wood sorrel)

 (b) Decumbent : Stem trails for some distance and then tends to rise at its apex. E g : Tridax , Portulaca

 (c) Diffuse : When the branches of the stem are spread out in all directions on the ground.

Eg : Euphorbia, Boerhaavia

(ii) Climbers : Stem which attach the mselves to nearby object by means of some special devices like hooks, tendrils. Z.B. Bougainvillea (by hook), wild pea (by tendrils)

 (iii) Creeping : The plant grows horizontally on the ground and gives off roots at each nodes.

Modification of stem : A - sub-aerial modification -These are creeping stem.

 (1) Läufer -  When stem grows and spread on the surface of soil. Roots are developed at lower side and leaves from upper side from node Eg. Cynodon dactylon (Doob grass), Oxalis .

(2) Stolon - In it branches develop from the lower part of the main stem growing some distance like arch and finally touching ground to give rise to new shoot. Eg . Fragaria (Wild strawberry) , Jasmine, Peppermint

 (3) Saugnapf - In it the main stem grow in the soil but branches develop from nodes and comesout from the soil.

Z.B. Mint , Pineapple, Chrysanthemum.

 (4) Versatz - Generall y thes e occur in aquatic plants which have fragile stem. Internodes o f offset are sm all & thicker. It is also known as aquatic runner. Z.B. Pistia, Eichhornia

B Underground modificationThis type of modification occurs generally for food storage and vegetative propagation.

 (1) Knolle - The tips of branches become swollen in the soil. Eyes are found on them which are axillary buds and covered with scaly leaves. Z.B. Potato

 (2) Rhizome - It is fleshy and horizontally found below in soil small nodes and internodes are found which are covered by scaly leaves.  Eg. Ginger, Turmeric, Canna, Waterlily

 (3) Korm - It is condensed structure which grow vertically under the soil surface. Z.B. Colocasi a, Alocasia , Zaminkand, Saffron.

 (4) Birne - This stem has disc like structure and surrounds with numerous fleshy scaly leaves. Many roots arise from its base.  Eg. Onion, Garlic.

C - Aerial modification

 (1) Stem tendril - In this type axillary bud forms tendril in place of branches and helps in climbing of those plants whi ch have weak stem. Z.B.Trauben, Passiflora, Cucumber , Pumpkins, Wassermelone

 (2) Phylloclade - Stem is modified into a flat (Opuntia), fleshy Cylindrical (Euphorbia)and green leaf like structure and carries out photosynthesis like leaf.  The leaves are modified into spines Eg. Opuntien , Euphorbi a, Casuarina.

 (3) Prickle and hooks - These developed only from cortex and epidermis and found at nodes or internodes. It helps in climbing. It is exogenous in origin. E g. Rose, Smilax

 (4) Stem thorn/ Thorn - It is developed from axillary bud or terminal bud of the stem. It may bear leaves, flowers. It is endogenous in origin. Z.B. Carissa(Karonda), Bougaivillea, Pomeg ranate, Citrus

The leaves develop from the nodes. Their main function is photosynthesis and food making axillary buds are found in its axil. Leaves originate from shoot apical meristems and are arranged in an acropetal order.

Leaf is divided into 3 main parts :

(1) Leaf base - The part of leaf attached to stem

 (2) Blattstiel - The part of leaf connecting the lamina with the branch or stem, petiolated or stalked leaves are known as petiolate and when petiole or stalk is absent then leaves are called sessile. In Eichhornia petiole swells and in citrus it is winged.

(3) Lamina (Leaf blade ) - It is a b roa d an d f lat tene d p art of lea f.  Its main functions are photosynthesis and transpiration.

Stipules : Leaves of some plants have lateral appendages on either side of leaf base, known as stipules.

If stipules are present in leaf it is called stipulated leaf,  if it is absent then leaf is called ex-stipulated.

Stipules are of various types

1. Free lateral - The y are in dependen tly pres ent on b oth side s of lea f base. Z.B. Hibiscus rosasinensis (China rose).

2. Interpetioler - When two leaves are meet oppositely at the node then two nearest stipules of adjacent leaf joint with each other.  In this way only two stipules of two leaves are found in place of four  Eg. Ixora.

3 . Intrapetioler - In this type both stipules of a single leaf join with eac h other to form a single stipule.Eg : Gardenie

4. Foliaceous - These type of stipules form a leaf like structure. Eg . :  Pea

5. Scaly - Stipules are dry , small and paper like. E g : Desmodium

6. Stachelig - Stipules modified into spines. Z.B. Zizyphus(Ber)

7 . Ochrea te - When both stipules of leaf combine together and form a tube like structure, it is called ochreate. Z.B. polygonum

8 . Adnate - Both stipules are joint with petiole. Z.B. Rose.

ى. Tendrillar -  Stipules are modified into tendrils like structure.  Eg. Smilax

Types of Leaves

1. Foliage leaf - They are usually green coloured and their main function is photosynthesis.

ق. Cotyledonary leaf - This leaf comes out during germination and helps in nutrition untill the first leaf is not formed.

3. Scale leaf - Such leaves are usually dry membrane like and they cannot perform photosynthesis.

4. Deckblatt - Bract are the leaves which contain flower in their axil.

5. Bracteole - These are leaf like structure found on pedicel.

6. Floral leaf - Sepals, petals , stamen and carpel are found in flower which are included in this type ofleaf.

Note : Perianth : In some flowers, Calyx and Corolla are not distinct and are termed as Perianth, and unit of perianth is called tepal. Z.B. Lilie

Duration of Leaf :

ف. Persistent/ Evergreen - Leaves of such plants are found in all season and do not (fall) shed combindly. Z.B. Pine, Saracaindica, Datepalm.

ق. Laubbaum - All leaves of such plants shed a t the same tim e Eg. Azadirachta, Fi cus

3. Caducous - Leaves shed as the bud formation takes place. Eg : Rose

1. Cauline leaves - When the leaves are found on node of stem, then they are called cauline leaves.

2. Ramal leaves - When leaves are found on branches, then they are called ramal leaves.

3. Radical leaves - During favourable season ,leaves develop from the nodes of under ground stem and seem that they are developing from roots. This type of leaves are known as radical leaves.

VENATION OF LAMINA

The arrangement of veins and veinlets in leaves (Lamina) is known as venation. It is of 2 - types

(1) Reticulate. It is found in dicots. Exception – Kalophyllum(It has parallel venation)

(2) Parallel. It is found in monocots. Exception – Smilax (It has reticulate venation)

ف. Netzäderung - In this type of venation many veins are divided into various branches (veinlets) and form a net like structure.

Reticulate venation is o f 2- typ es

(ein) Unicostate or pinnate - This type of venation is having only one principal vein or midrib that give off many lateral veins which proceed toward margin and apex of lamina of the leaf and form a network. Z.B. : Mango, Guava, Peepal.

(B) Multicostate or palmate - In this type of venation many principal veins arising from the tip of petiole and proceed upward, this is again of two types –

(ich) Multicostate divergent - Many principal veins arising from the tip of petiole diverge from one another towards the margin of leaf blade eg. Cotton, Castor, Cucurbita.

(ii) Multicostate convergent - Many principal veins arising from the tip of petiole. At the base of leaf they are closely arranged but diverge from one another in middle part and converge towards the apex of leaf. Z.B. : Camphor, Zizyphus, Tejpat, China rose , Plum.

2. Parallelader - In this type of venation, all veins run parallel to each other and they donot form network.

They are of 2 types

( 1 ) Unicostate or pinnate : This type of pattern having only one principal vein, that gives off many lateral veins, which proceed toward the margin of leaf blade in a parallel manner but they donot have veinlets. Z.B. Banana, Ginger, Canna

( 2 ) Multicostate or palmate : Having many principal veins arising from the tip of the petiole and proceeding upwards.

(ein) Multicostate divergent : Many p rincipal vei ns arising from the tip of petiole and diverge tow ard the margin of leaf. They donot divide into veinlets and do not form network. Z.B. : Coconut, Fan palm.

(B) Multicostate convergent : Many principal veins arising from the tip of petiole run in a curved manner in lamina and converge towards the apex of leaf blades. Z.B. : Wheat, grass, sugar–cane, Bamboo

Modification of leaves - Whe n leaf is modified in different structure. It is called m odification of leaves.

(1) Leaf tendril - In this, whole leaf is modified into a wire like structure which is called leaf tendril Eg. Lathyrus aphaca (wild pea)

(2) Leaf spine - Leaves or any part of leaflet are modified into pointed spine.  Eg. Opuntien, Aloe,Argemone.

(3) Leaf scale - In this leaves bec ome thin, dry and form a membrane or paper like structure and serve to protect axillary buds as in Ficusund Tamarix, Ruscus or store food and water as in onion.

(4) Leaf pitcher - Leaves o f some plants are modified to pitcher shape . Eg . Nepen thes,Dishidia

(5) Leaf bladder -  In some plant, leaves are modified into bladder li ke structure eg. Utricularia

(6) Leaf Hooks - In some plants terminal leaf lets are modified into curved hooks for helping the plant in climbing.Eg. Ca t' s nail (Bignonia unguis - cati ).

(7) Phyllode - In it petiole becomes flat structure and function as normal leaf. Z.B. Australian acacia

(8) Leaflet tendril - Whe n leaflea t is modif ied into tendril like structure than it is called leaflet tendril. Eg . : Pisumsativum(Garden Pea), Lathyrus odoratus (sweet pea).

Notiz : Dionaea (Venus flytrap) is insectivorous plant and they also have modified leaves.

Simple and Compound Leaf

( 1 ) Simple Leaf : A leaf which may be incised to any depth, but not up to the midrib or petiole then this type of leaf called simple leaf.

( 2 ) Compound leaf : A leaf in which the leaf blade is incised up to the midrib or petiole, thus dividing it into several small parts, known as leaf lets.

It has two types :

 (A) Pinnately compound leaf : In this type of leaf mid rib is known as rachis. Leaf lets are arranged on both sides of rachis. E g. Neem It is of four types

(ich) Unipinnate : In this type of leaf divison occurs only once and leaf lets are directly attached on both sides of rach is. If the number of leaflet is even , then leaf is known as pa ri pin nat e. E g . : Cassia fistula, SesbaniaIf the number of leaflet is odd, it is known as imparipinnate. Z.B. : Rose, Neem

(ii) Bipinna te : A twice pinnate compound leaf. Eg . : Acacia, Gulmohar, Mimose

(iii) Tripinnate : A thrice pinnate compound leaf. Eg . Moringa

(NS) Decompound : A compound leaf, which is more than thrice pinnate. Eg : Carrot, Coriander

(B) Palmate compound : In this type incision of leaf are directed from leaf margin to apex of petiole and all leaflets are attached on the upper end of petiole. Z.B. Silkcotton.

It is of following types :

 (i) Unifoliate : When single leaf let is found. Eg . : Zitrone

 (ii) Bifoliate : W hen two leaf lets are present. Eg . : Bauhinia , Regnelidium

(iii) Trifoliate : W hen three leaf lets are attached . Z.B. : Oxalis, Aegle.

(NS) Tetrafoliate : When four leaf lets are attached to the petiole. Eg . : Marsilea

(v) Multifoliate : When more than four leaflet are found, then leaf is called multifoliate  palmate compound leaf. Z.B. Silkcotton.

Shape of lamina :

1. Acicular : Lamina is long and pointed, like a needle. Z.B. Kiefer .

ق. Lanceolate : In this type lamina is pointed or narrower at the ends while broader in the middle. Z.B. Bamboo, Nerium

3. Linear : The lamina is long and narrow having parallel margins. Z.B. Gras

4. Ovate : In this type lamina is egg–shaped having broad base with slight narrow top. Z.B. Ocimum , Banyan , China rose

5. Cordate : Its shape is like a heart. Z.B. Betel.

6. Oblong : Long and broad lamina. Z.B. Banane.

7. Sagittate : The lamina is triangular in shape. Z.B. Sagittaria .

8. Spathulate : The lamina is broad spoon shaped. Z.B. Calendula .

9. Orbicular or Rotund : In this type the lamina is spherical. Z.B. Lotus.

10. Elliptic al or Oval : In this type the middle part of lamina is broad while the ends are narrow and oval. E g. Guava, Jamun

11. Oblique: In this type midrib divides, lamina into two unequal halves. Z.B. Begonie , Neem.


Explain Modifications of Stem

The stem may not always be typically like what they are expected to be. They are modified to perform different functions (Figure). Underground stems of potato, ginger, turmeric, zaminkand, Colocasia modified to store food in them. They also act as organs of perenation to tide over conditions unfavorable for growth. Stängelranken, die sich aus achselständigen Knospen entwickeln, sind schlank und spiralförmig gewunden und helfen Pflanzen beim Klettern wie bei Kürbissen (Gurken, Kürbisse, Wassermelonen) und Weinreben.

Achselknospen von Stängeln können auch in holzige, gerade und spitze Dornen umgewandelt werden. Thorns are found in many plants such as Citrus, Bougainvillea They protect plants from browsing animals. Some plants of arid regions modify their stems into flattened (Opuntia), or fleshy cylindrical (Euphorbia) structures.

Figure: Modifications of stem for: (a) storage (b) support (c) protection (d) spread and vegetative propagation

Sie enthalten Chlorophyll und betreiben Photosynthese. Underground stems of some plants such as grass and strawberry, etc., spread to new niches and when older parts die new plants are formed. In plants like mint and Jasmine, a slender lateral branch arises from the base of the main axis and after growing aerially for some time arch downwards to touch the ground.

A lateral branch with short internodes and each node bearing a rosette of leaves and a tuft of roots are found in aquatic plants like Pistia and Eichhomia. In banana, pineapple and Chrysanthemum, the lateral branches originate from the basal and underground portion of the main stem, grow horizontally beneath the soil and then come out obliquely upward giving rise to leafy shoots.