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11.1: Primäres Wachstum - Biologie

11.1: Primäres Wachstum - Biologie


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Alle Pflanzenwurzeln beginnen im Primärwachstum, das eine Verlängerung der Pflanzenorgane ist. Primäres Wachstum umfasst das Wurzelspitzenmeristem, primäre Meristeme und primäre Gewebe.

Abbildung (PageIndex{1}): Diese Weizengrassamen sind vor kurzem gekeimt und produzieren frisches Wurzel- und Triebwachstum. Dies wäre ein ausgezeichneter Ort, um nach Wurzeln im Primärwachstum zu suchen. Beachten Sie, dass sich die einzelnen Wurzeln nicht sehr stark verzweigen, obwohl es ein wirres Durcheinander ist. Stattdessen wachsen sie wie lange, dünne Fäden. An der Spitze jedes dieser Fäden würden Sie ein apikales Wurzelmeristem finden. Foto von Maria Morrow, CC BY-NC.

Video (PageIndex{1}): Dieses Video von Ben Montgomery bietet einen Überblick über die inneren Strukturen und Organisation von Pflanzenwurzeln, einschließlich der seitlichen Wurzelbildung. Von YouTube bezogen.


Willkommen in der lebendigen Welt

Alle Pflanzenzellen sind Nachkommen der Zygote (befruchtetes Ei).

Wachstum ist eine irreversible dauerhafte Größenzunahme eines Organs oder seiner Teile oder einer einzelnen Zelle.

Es handelt sich um Stoffwechselprozesse, die Energie verbrauchen.

Pflanzenwachstum ist im Allgemeinen unbestimmt

Das Pflanzenwachstum setzt sich aufgrund des Vorhandenseins von das ganze Leben lang fort Meristeme.

Meristematische Zellen haben die Fähigkeit, sich zu teilen und sich selbst zu erhalten.

Das Wachstum, bei dem dem Pflanzenkörper durch das Meristem immer neue Zellen hinzugefügt werden, wird als bezeichnet offene Wachstumsform.

  • Es tritt auf, weil Wurzelspitzenmeristem &Ampere apikales Meristem schießen.
  • Es bewirkt die Verlängerung der Pflanzen entlang der Achse.
  • Es tritt auf, weil laterale Meristeme, Gefäßkambium &Ampere Korkkambium.
  • Es bewirkt eine Zunahme des Umfangs der Organe.

Auf zellulärer Ebene erfolgt das Wachstum aufgrund der Zunahme der Protoplasmamenge.

  • Die Telefonnummer: Z.B. Ein apikales Meristem der Maiswurzel kann mehr als 17.500 neue Zellen pro Stunde produzieren.
  • Zellengröße: Z.B. Zellen in einer Wassermelone können bis zu 350.000 Mal größer werden.
  • Länge: Z.B. Wachstum einer Pollenröhre.
  • Oberfläche: Z.B. Wachstum in einem dorsi-ventralen Blatt.
  • Meristematische Phase: Es kommt in den Meristemen an der Wurzelspitze und der Sprossspitze vor. Hier haben Zellen reiches Protoplasma und große Kerne. Zellwände sind primäre, dünne und zellulosehaltige mit reichlich Plasmodesmata.
  • Dehnungsphase: Es tritt in Zellen proximal (direkt neben der Spitze) der meristematischen Zone auf. Die Zellen haben eine erhöhte Vakuolenbildung, Größe und Ablagerung neuer Zellwände.
  • Reifephase: Es kommt in den Zellen vor, die weiter vom Apex entfernt sind, d. h. näher zur Elongationsphase. Die Zellen erreichen ihre maximale Größe in Bezug auf Wandverdickung und protoplasmatische Modifikationen.

Es ist das erhöhte Wachstum pro Zeiteinheit.

Die Wachstumsrate kann sein Arithmetik oder geometrisch.

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Dabei teilt sich nach der mitotischen Teilung nur eine Tochterzelle weiter, während die andere sich differenziert und reift.

Wenn man die Länge des Organs gegen die Zeit aufträgt, erhält man eine lineare Kurve.

Mathematisch wird es ausgedrückt als Lt = L0 + rt

Hier setzen beide Tochterzellen die mitotische Zellteilung fort.

In den meisten Systemen ist das anfängliche Wachstum langsam (Verzögerungsphase), dann nimmt es schnell zu (log oder exponentielle Phase).

Bei eingeschränkter Nährstoffversorgung verlangsamt sich das Wachstum, was zu einem stationäre Phase.

Beim Auftragen des Wachstumsparameters gegen die Zeit erhalten wir ein typisches Sigmoid (S) Kurve.

Eine Sigmoidkurve ist ein Merkmal lebender Organismen, die in einer natürlichen Umgebung wachsen. Es ist typisch für alle Zellen, Gewebe und Organe einer Pflanze.


11.1: Primäres Wachstum - Biologie

Abbildung 1. Es muss einen Wachstumsbereich geben, ähnlich wie die Knochen in Ihren Fingern, Armen und Beinen länger werden. Es gibt, und es wird das apikale Meristem genannt, das hier gezeigt wird.

Die meisten Pflanzen wachsen ihr ganzes Leben lang weiter. Wie andere vielzellige Organismen wachsen Pflanzen durch eine Kombination von Zellwachstum und Zellteilung. Das Zellwachstum erhöht die Zellgröße, während die Zellteilung (Mitose) die Anzahl der Zellen erhöht. Wenn Pflanzenzellen wachsen, spezialisieren sie sich auch durch zelluläre Differenzierung auf verschiedene Zelltypen. Wenn sich Zellen einmal differenzieren, können sie sich nicht mehr teilen. Wie wachsen Pflanzen oder ersetzen beschädigte Zellen danach?

Der Schlüssel zum anhaltenden Wachstum und zur Reparatur von Pflanzenzellen ist Meristem. Meristem ist eine Art Pflanzengewebe, das aus undifferenzierten Zellen besteht, die sich weiter teilen und differenzieren können.

Apikale Meristeme befinden sich an der Spitze oder Spitze von Wurzeln und Knospen, wodurch Wurzeln und Stängel in die Länge wachsen und Blätter und Blüten sich differenzieren können. Wurzeln und Stängel wachsen in die Länge, weil das Meristem Gewebe „hinter“ hinzufügt und sich ständig weiter in den Boden (bei Wurzeln) oder in die Luft (bei Stängeln) vordringt. Oft wird das apikale Meristem eines einzelnen Zweiges dominant, was das Wachstum von Meristemen auf anderen Zweigen unterdrückt und zur Entwicklung eines einzelnen Stammes führt. Bei Gräsern ermöglichen Meristeme an der Basis der Blattspreite das Nachwachsen nach dem Weiden durch Pflanzenfresser – oder dem Mähen durch Rasenmäher.

Apikale Meristeme unterscheiden sich in die drei Grundtypen von Meristemgewebe, die den drei Gewebetypen entsprechen: Protoderm produziert neue Epidermis, Grundmeristem produziert Grundgewebe und Prokambium produziert neues Xylem und Phloem. Diese drei Arten von Meristemen werden berücksichtigt primäres Meristem weil sie ein Längen- oder Höhenwachstum ermöglichen, das als . bekannt ist Primärwachstum.

Abbildung 2. Mikrophotographie der Wurzelspitze einer Saubohne zeigt sich schnell teilendes apikales Meristemgewebe direkt hinter der Wurzelkappe. Zahlreiche Zellen in verschiedenen Mitosestadien können beobachtet werden.

Sekundäre Meristeme Durchmesserwachstum zulassen (Sekundärwachstum) bei Gehölzen. Krautige Pflanzen haben kein Sekundärwachstum. Die beiden Arten von sekundäres Meristem heißen beide Kambium, was „Austausch“ oder „Änderung“ bedeutet. Gefäßkambiumproduziert sekundäres Xylem (zur Mitte des Stängels oder der Wurzel) und Phloem (zur Außenseite des Stängels oder der Wurzel), wodurch der Durchmesser der Pflanze wächst. Dieser Prozess produziert Holz und baut die robusten Stämme von Bäumen. Korkkambiumliegt zwischen Epidermis und Phloem und ersetzt die Epidermis von Wurzeln und Stängeln durch Rinde, von der eine Schicht Kork ist.

Abbildung 3. Primäres und sekundäres Wachstum

Holzige Pflanzen wachsen auf zwei Arten. Primäres Wachstum fügt Länge oder Höhe hinzu, vermittelt durch apikales Meristemgewebe an den Spitzen von Wurzeln und Trieben – was in Querschnittsdiagrammen schwer klar zu zeigen ist. Sekundäres Wachstum erhöht den Durchmesser eines Stamm- oder Wurzelgefäßkambiums fügt Xylem (nach innen) und Phloem (nach außen) hinzu und Korkkambium ersetzt Epidermis durch Rinde.

Sehen Sie sich dieses Zeitraffer-Video des Pflanzenwachstums an. Beachten Sie, dass das Video keinen Kommentar enthält.

Zusammenfassung: Wie Pflanzen wachsen

Die meisten Pflanzen wachsen ihr Leben lang weiter. Sie wachsen durch eine Kombination von Zellwachstum und Zellteilung (Mitose). Der Schlüssel zum Pflanzenwachstum ist Meristem, eine Art Pflanzengewebe, das aus undifferenzierten Zellen besteht, die sich weiter teilen und differenzieren können. Meristem lässt Pflanzenstängel und -wurzeln länger (primäres Wachstum) und breiter (sekundäres Wachstum) wachsen.


→ Wachstum ist eines der auffälligsten Ereignisse in jedem lebenden Organismus. Es handelt sich um eine irreversible Zunahme, die in Parametern wie Größe, Fläche, Länge, Höhe, Volumen, Zellzahl usw. ausgedrückt wird. Es handelt sich auffällig um erhöhte protoplasmatische Materialien.

→ Bei Pflanzen sind Meristeme die Wachstumsorte. Apikale Meristeme von Wurzel und Spross tragen manchmal zusammen mit interkalaren Meristemen zum Längenwachstum der Pflanzenachse bei.

→ Bei höheren Pflanzen ist das Wachstum unbestimmt. Nach der Zellteilung in Wurzel- und Spross-Apikalmeristemzellen kann das Wachstum arithmetisch oder geometrisch sein.

→ Das Wachstum von Zellen/Geweben/Organen/Organismen kann und wird im Allgemeinen nicht mit hoher Geschwindigkeit aufrechterhalten.

→ Man kann drei Hauptphasen des Wachstums definieren – die Lag-, Log- und Seneszenzphase.

→ Wenn eine Zelle die Fähigkeit zur Teilung verliert, führt dies zur Differenzierung. Durch Differenzierung entstehen Strukturen, die der Funktion entsprechen, die die Zellen letztendlich zu erfüllen haben.

→ Allgemeine Prinzipien zur Differenzierung für Zellen, Gewebe und Organe sind ähnlich.

→ Eine differenzierte Zelle kann sich differenzieren und dann redifferenzieren.

→ Da die Differenzierung bei Pflanzen offen ist, könnte die Entwicklung auch flexibel sein, d.h. die Entwicklung ist die Summe aus Wachstum und Differenzierung. Pflanzen zeigen Plastizität in der Entwicklung.

→ Pflanzenwachstum und -entwicklung werden sowohl von intrinsischen als auch von extrinsischen Faktoren kontrolliert.

→ Interzelluläre intrinsische Faktoren sind chemische Substanzen, die als Pflanzenwachstumsregulatoren (PGR) bezeichnet werden.

→ Es gibt verschiedene Gruppen von PGRs in Pflanzen, die hauptsächlich in fünf Gruppen gehören: Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Abscisinsäure und Ethylen. Diese PGR’s werden in verschiedenen Teilen der Pflanze synthetisiert und kontrollieren verschiedene Differenzierungs- und Entwicklungsereignisse.

→ Jede PGR hat vielfältige physiologische Wirkungen auf Pflanzen. Verschiedene PGRs zeigen auch ähnliche Effekte. PGRs können synergistisch oder antagonistisch wirken.

→ Pflanzenwachstum und -entwicklung werden auch durch Licht, Temperatur, Ernährung, Sauerstoffgehalt, Schwerkraft und andere externe Faktoren beeinflusst.

→ Die Blüte wird bei einigen Pflanzen nur induziert, wenn sie einer bestimmten Dauer der Photoperiode ausgesetzt sind. Je nach Art der photoperiodischen Anforderungen werden die Pflanzen als Kurztagpflanzen, Langtagpflanzen und tagneutrale Pflanzen bezeichnet.

→ Bestimmte Pflanzen müssen auch niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden, damit sie später im Leben schneller blühen. Diese Behandlung wird als Vernalisation bezeichnet

→ Vernalisation: Vernalisation ist die niedrige Temperaturanforderung einiger Pflanzen für die Blüte. Die Kältebehandlung von Triebspitzen oder Samen wird Vernalisation genannt.

→ Photoperiodismus: Die Blüte bestimmter Pflanzen hängt nicht nur von einer Kombination aus Licht- und Dunkelbelichtung ab, sondern auch von deren relativen Dauer. Dies wird als Photoperiodismus bezeichnet.

→ Kurztagpflanzen/Langtagpflanzen: Die erstgenannte Pflanzengruppe wird als Kurztagpflanzen bezeichnet, die späteren als Langtagpflanzen.

→ Stresshormon: ABA stimuliert den Verschluss der Spaltöffnungen in der Epidermis und erhöht die Toleranz der Pflanzen gegenüber verschiedenen Stressarten. Daher wird es auch als Stresshormon bezeichnet.

→ Apikale Dominanz: Bei den meisten höheren Pflanzen hemmt die wachsende apikale Knospe das Wachstum der seitlichen (axillären) Knospen, ein Phänomen, das als apikale Dominanz bezeichnet wird.

→ Entdifferenzierung: Pflanzen zeigen ein weiteres interessantes Phänomen. Die lebenden differenzierten Zellen, die inzwischen die Teilungsfähigkeit verloren haben, können unter bestimmten Bedingungen die Teilungsfähigkeit wiedererlangen. Dieses Phänomen wird als Dedifferenzierung bezeichnet.

→ Differenzierung: Die aus Wurzel- und Sprossapikalmeristemen und Kambium abgeleiteten Zellen differenzieren und reifen, um bestimmte Funktionen zu erfüllen. Dieser zur Reifung führende Akt wird als Differenzierung bezeichnet.

→ Absolute Wachstumsrate: Die Messung und der Vergleich des Gesamtwachstums pro Zeiteinheit wird als absolute Wachstumsrate bezeichnet.

→ Relative Wachstumsrate: Das Wachstum des gegebenen Systems pro Zeiteinheit, ausgedrückt auf einer gemeinsamen Basis, z.B. Der Anfangsparameter pro Einheit wird als relative Wachstumsrate bezeichnet.

→ Die offene Form des Wachstums: Die Zelle(n) solcher Meristeme haben die Fähigkeit, sich zu teilen und sich selbst zu erhalten. Das Produkt verliert jedoch bald die Fähigkeit, sich zu teilen, und solche Zellen bilden den Pflanzenkörper. Diese Wachstumsform, bei der dem Pflanzenkörper durch die Aktivität des Meristems ständig neue Zellen hinzugefügt werden, wird als offene Wachstumsform bezeichnet.


Primärwachstum

Scruff glaubt, dass Sex nicht das Hauptanliegen der Nutzer ist.

Er hat mit Christie, Perry und Marco Rubio Schlägereien vor der Grundschule ausgetragen.

„Man versucht immer dort zu kratzen, wo es juckt“, sagte Huckabee über seinen Wahlkampf und seine Rhetorik in der Vorwahl 2008.

Selbst dann bezweifelten die meisten von uns, dass er auftauchen und tatsächlich die Papiere unterschreiben würde, die ihm die Teilnahme an der Vorwahl von 1992 in New Hampshire erlaubten.

Es war der 20. Dezember 1991, der Stichtag für die Vorwahlen in New Hampshire.

Neben dieser Grund- oder Primärschwingung teilt sich die Bewegung in Segmente oder Abschnitte der gesamten Länge auf.

Was das Ohr hört, ist die Grundtonhöhe, nur die Obertöne harmonieren mit dem Grund- oder Grundton und bereichern ihn.

Wasser selbst ist natürlich für das Wachstum jeder Pflanze unerlässlich, aber die Vorteile der Bewässerung reichen weit darüber hinaus.

Das – und keine bestehende Institution und kein aktuelles Thema – ist das Hauptanliegen der Gegenwart.

Kartoffeln werden auch extensiv angebaut, und ich habe noch nie einen kräftigeren Wuchs gesehen.


Pflanzenbiologie - Primäres Wachstum und Sekundäres Wachstum

Wachsen Pflanzen von oben oder von unten? Wenn Sie Ihren Namen in einen Baumstamm ritzen, wird er in 10 Jahren an derselben Stelle sein oder wird er den Stamm hinaufrücken? Um die Antworten auf diese Fragen zu kennen, müssen Sie verstehen Primärwachstum und Sekundärwachstum.

Betrachten wir zunächst das Primärwachstum. Primäres Wachstum verlängert die Länge einer Pflanze sowohl oberirdisch als auch unterirdisch. Da der Mensch in der Regel oberirdisch lebt, sehen wir meist nur die oberirdischen Teile einer Pflanze: das Sprosssystem. Das gesamte Sprosssystem, egal wie groß oder klein, verdankt seine Anfänge einem kleinen Bereich der Pflanze namens apikales Meristem schießen.

Ein Apikalmeristem ist eine Region mit hoher Zellteilung (viel, viel Mitose), die zur Ausdehnung der Pflanze beiträgt. Das Sprossapikalmeristem ist ein Apikalmeristem, das sich im Sprosssystem befindet, im Gegensatz zum Wurzelspitzenmeristem, das sich, wie Sie es erraten haben, in den Wurzeln befindet. Erst durch die Aktivität des Sprossapikalmeristems wächst die Pflanze in die Höhe.

Das Apikalmeristem der Triebe befindet sich an der Spitze des Pflanzenstängels, so dass das Wachstum von der Oberseite des Stängels nach oben reicht, nicht von der Unterseite. Diese unteren Blätter gehen nirgendwo hin, bis sie von der Pflanze fallen. Das heißt, wenn Sie Ihren Namen in den Stamm eines Baumes ritzen, wird er noch viele Jahre später da sein (aber tun Sie das nicht, es tut dem Baum weh, wie ein Tattoo die menschliche Haut verletzt. Sehen Sie sich diesen Clip von Fern Gully an, wenn Sie glaub uns nicht).

Ein weiteres Meristem ist das interkaläres Meristem. Dies ist eine Region der schnellen Zellteilung an der Basis von Knoten. Diese Art von Meristem kommt nur in Monokotyledonen vor, also suche nicht danach bei Eudikotyledonen. Sie werden lange suchen. Diese sind für Monokotyledonen besonders wichtig, da sie eine schnelle Verlängerung der Stängel und ein schnelles Nachwachsen der Blätter ermöglichen, wenn sie beschädigt wurden.

So wie ein menschlicher Körper alle seine verschiedenen Teile hat (Arme, Beine, Rumpf, Kopf), hat ein Pflanzenkörper Teile, die bei jeder Pflanze gleich sind, obwohl sie bei verschiedenen Arten unterschiedlich aussehen können.

Die Teile eines Schusssystems sind die:

  • Stamm (Knoten + Internodien)
    • Knoten sind dort, wo Blätter am Stängel anhaften
    • Internodien sind die Zwischenräume am Stängel zwischen den Blättern

    Ein Blatt besteht aus einer Klinge und einem Blattstiel. Die Klinge ist der flache grüne Teil, den Sie normalerweise als Blatt bezeichnen, und der Blattstiel ist nur der kleine Stiel, der die Klinge mit dem Hauptstiel verbindet. Dazwischen Blattprimordien, wo sich neue Blätter bilden, und der Stängel darunter sind die Achselknospen. Diese bilden Äste, die an den Enden ihre eigenen apikalen Meristeme haben. Achselknospen sind oft geschützt durch Knospenschuppen. Eine Knospenschuppe ist ein modifiziertes Blatt, das die zarte Knospe bedeckt, bis sie zu einem Trieb heranwächst.

    Die meisten der oben genannten Teile sind sichtbar, da sie vom Apikalmeristem des Sprosses stammen. Das Sprossspitzenmeristem besteht aus Blattprimordien, die sich in Blätter verwandeln, und apikale Kuppel, wo sich der Stiel verlängert. Unter dem Mikroskop sieht die Spitze eines Pflanzentriebs so aus:

    Manchmal werden Stiele modifiziert und spezielle Stiele können anders aussehen und funktionieren als "normale" Stiele. Zum Beispiel a Rhizome ist ein Stängel, der horizontal unter der Erde wächst. Nur weil ein Pflanzenteil unter der Erde wächst, heißt das nicht, dass es sich um eine Wurzel handelt! Ein Rhizom kann Achselknospen haben, aus denen Triebe wachsen. Schwertlilien haben Rhizome, ebenso wie Ingwer- und Kartoffelpflanzen. Viele Leute wissen, dass Kartoffeln unter der Erde wachsen und Knollen genannt werden, aber sie sind eigentlich keine Wurzeln. Kartoffeln sind vergrößerte Enden von Rhizomen, die Zucker speichern und als Speicherorgane für die Pflanze fungieren. Ein Rhizom sieht so aus:

    Sehen Sie im Bild oben, wie sich die Knollen an den Enden der Rhizome befinden und die wahren Wurzeln unten sind?

    Primäres Wurzelwachstum

    Das Wurzelsystem hat auch ein apikales Meristem, das als bekannt ist Wurzelspitzenmeristem. Dies wirkt in ähnlicher Weise wie das Apikalmeristem des Sprosses und verursacht ein Verlängerungswachstum. Der Hauptunterschied besteht darin, dass dieses Wachstum in den Boden geht und Wurzeln, nicht Blätter und Äste, aus dem Wurzelspitzenmeristem stammen.

    Roots haben wirklich wichtige Jobs, und sie bekommen nicht viel Anerkennung für ihre harte Arbeit, weil sie die ganze Zeit unter der Erde sind. Wurzeln sind verantwortlich für:

    1. Verankern der Pflanze im Boden
    2. Aufnahme von Wasser und Nährstoffen
    3. Nährstoffe speichern
    4. Assoziieren mit Bodenmikroben in symbiotischen Beziehungen

    Wenn die Wurzeln wachsen, wandern sie nach unten durch den Boden und weichen Steinen und anderen Hindernissen aus, die ihnen im Weg stehen könnten. So wie man beim Motorradfahren oder Hockeyspielen einen Helm tragen sollte, haben Roots ihren eigenen Helmtyp: a Wurzelkappe. Die Wurzelkappe schützt das Wurzelspitzenmeristem, während sich die Wurzel ihren Weg durch den Boden bahnt. Es sondert auch schleimigen Schlamm ab, der den Boden um die Wurzelspitze schmiert und der Wurzel auf ihrem Weg durch den harten Boden hilft.

    Wurzeln können viele verschiedene Formen annehmen, und die Wurzelform hängt davon ab, ob die Pflanze a eudicot oder Monokotyledonen. In Eudicots ist die erste Wurzel, die sich bildet, die Primärwurzel. Es wächst gerade nach unten und ist die dominierende Wurzel, auch bekannt als a Pfahlwurzel. Die Pfahlwurzel kann seitlich auswachsende Wurzeln bilden. Häufige Eudikotylen sind Tomatenpflanzen, Rosen, Ahornbäume, Eichen und Himbeersträucher.

    Bei Eudikotosen schließen sich die Zweigwurzeln bald der Pfahlwurzel auf der Suche nach Nährstoffen an. Diese Zweigwurzeln bilden sich aus einem Gebiet namens pericycle. Zweigwurzeln werden nicht so lang wie Pfahlwurzeln, aber sie erweitern die Fähigkeit der Pflanze, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen.

    Bei Monokotyledonen stirbt die Primärwurzel normalerweise kurz nach der Keimung der Pflanze ab und wird durch Wurzeln ersetzt, die sich am Stängel bilden, genannt zufällig Wurzeln. Adventivwurzeln sind Seitenwurzeln, die die Pflanze verankern. Monokotyledonen haben keine Pfahlwurzeln, sondern flache, faserige Wurzelsysteme, die viel Erde einschließen. Einige Beispiele für Monokotyledonen sind Mais, Orchideen, Lilien und Magnolien.

    Wenn die Samen zu keimen beginnen, ist es für die junge Pflanze am wichtigsten, einen guten Halt im Boden zu finden. Die Pflanze produziert in jungen Jahren mehr Wurzeln als Triebe, aber wenn sie älter wird, ist die Wurzelstruktur ungefähr gleich der Menge der Triebstruktur. Tatsächlich spiegelt das unterirdische Wurzelsystem oft das oberirdische Triebsystem wider.

    Sekundäres Wachstum von Trieben

    Jetzt wissen wir, wie eine Pflanze größer und ihre Wurzeln länger werden. Aber was ist mit breiter? Selbst ein großer Baum mit einem enormen Stamm beginnt als kümmerlicher Sämling. Popeye isst viel Spinat, um groß und stark zu werden, aber was essen Spinatpflanzen?

    Die Breite einer Pflanze oder ihr Umfang wird genannt Sekundärwachstum und es entsteht aus dem seitliche Meristeme an Stängeln und Wurzeln. Wie bei apikalen Meristemen handelt es sich bei lateralen Meristemen um Regionen mit hoher Zellteilungsaktivität. Die Zellen, die sie bilden, wachsen jedoch eher nach außen als nach oben oder unten. Eudikotyledonen verwenden seitliche Meristeme, um ihre Breite zu erhöhen, Monokotyledonen erfahren jedoch kein sekundäres Wachstum. Wir kommen später auf sie zurück.

    Die seitlichen Meristeme, die sekundäres Wachstum erzeugen, werden Kambien genannt, was einfach eine Gewebeschicht bedeutet, die zum Pflanzenwachstum beiträgt. Die beiden wichtigsten für das Sekundärwachstum sind die Gefäßkambium und der Korkkambium. Das Gefäßkambium produziert mehr Gefäßgewebe (Xylem und Phloem), die neben dem Transport von Wasser und Nährstoffen auch das Sprosssystem unterstützen. Da Xylem und Phloem, die aus dem vaskulären Kambium stammen, das ursprüngliche (primäre) Xylem und Phloem ersetzen und zur Breite der Pflanze beitragen, werden sie als . bezeichnet sekundäres Xylem und sekundäres Phloem. So sieht das aus:

    Das Gefäßkambium ist nur eine Zelle dick und bildet einen Ring um den Stamm einer Pflanze. An seinem Inneren fügt es sekundäres Xylem hinzu und an seinem Äußeren fügt es sekundäres Phloem hinzu. Bei Bäumen bilden die Schichten des sekundären Xylems Holz. Die Schichten des sekundären Phloems bilden Rinde. Im Laufe der Zeit wirft der Baum ältere Rindenschichten ab und ersetzt sie durch neuere Schichten. Betrachtet man einen Stammquerschnitt, wird das Holz mit der Zeit immer breiter, die Rinde bleibt aber immer ein schmales Band.

    Im Laufe der Zeit verwandelt sich das ältere Holz im inneren Teil des Stammes. Es verwandelt sich nicht in einen Außerirdischen und bekämpft Decepticons, aber es erhöht seine Verteidigung. Das innere Holz durchläuft einen genetischen Prozess, der es härter und widerstandsfähiger gegen Fäulnis macht. Die Zellen des Holzes sind tot, und es heißt jetzt Kernholz. Kernholz ist manchmal, aber nicht immer, dunkler als das umgebende Holz. Sie können es sich als das "Herz" des Baumes vorstellen, das den Baum stark und robust hält, da er sich in der Mitte des Baumes befindet. Es trägt jedoch nicht wirklich dazu bei, den Baum am Leben zu erhalten – Bäume können mit vollständig verfallenem Kernholz leben!

    Das Holz, das das Kernholz umgibt, heißt Splint. Splintholz ist das lebende Holz, in dem Wasser transportiert wird. Splintholz ist im Gegensatz zu Kernholz von entscheidender Bedeutung für die Gesundheit des Baumes, da es das Wasser und die Nährstoffe transportiert, die der Baum zum Überleben benötigt. Splintholz ist weicher als Kernholz. Wenn Sie sich also entscheiden müssen, aus welchem ​​Sie Ihr Haus bauen möchten, wählen Sie das Kernholz.

    In diesem Querschnitt eines Stammes wird das Zeug in der Mitte, mit Pi bezeichnet, als bezeichnet Mark. Das Mark besteht aus Primärzellen (die aus einem apikalen Meristem stammen). Der mit einem X gekennzeichnete Bereich ist das Xylem und das P ist das Phloem. Der mit BF bezeichnete Bereich ist eine Region von Bastfasern, die starke Stützfasern im Phloem sind. Diese sind nicht in allen Pflanzen vorhanden. Der mit C bezeichnete äußere dunkle Bereich ist der Kortex, die das Gefäßgewebe umgibt. Und nicht zuletzt ist die Epidermis, das ist die äußerste Schicht von Zellen.

    In gemäßigten Gebieten mit ausgeprägtem Sommer und Winter macht das vaskuläre Kambium im Winter eine schöne lange Pause, legt die Füße hoch und sieht sich einige Monate lang Marathons von Friday Night Lights an. Wenn es im Frühjahr seine Zellteilung wieder aufnimmt, sind die neuen Zellen viel größer als die letzten im Herbst gebildeten Zellen, da im Frühjahr Wasser und Nährstoffe besser zur Verfügung stehen. Die im Frühjahr entstandenen Holzteile mit breiteren Zellen heißen Frühlingsholz. Holz, das später in der Saison hergestellt wird, heißt Sommerholz und besteht oft aus dünneren Zellen. Dieser Wachstumszyklus im Frühjahr und Sommer und Friday Night Lights im Winter wiederholt sich jedes Jahr und bildet Jahresringe.

    Das Korkkambium bildet Kork, eine zähe, isolierende Zellschicht. Diese Zellen enthalten Wachs, das ihnen hilft, den Stamm vor Wasserverlust zu schützen. Die Korkschicht schützt die Pflanze auch vor Insekten und Krankheitserregern wie Pilzen und Bakterien und kann den Baum vor Feuer isolieren. Dieser Kork ist in der Tat der gleiche Kork, der in Weinflaschen vorkommt, der normalerweise von der Korkeiche stammt (Quercus suber). Die Ernte von Kork aus diesen Bäumen erhält das Ökosystem: In Gebieten Europas, in denen die Korkeichenernte aufgegeben wurde, sind die Lebensräume der Korkeichen von brennbaren Sträuchern überwuchert, was zu einer Zunahme von Waldbränden führt. Kork ist auch Teil der Rinde und fällt mit der Zeit ab.

    Monokotyledonen haben kein Sekundärwachstum. Normalerweise werden Monokotyledonen nicht sehr breit. Einige Monokotyledonen, wie Palmen, können jedoch in der Mitte ziemlich dick werden. Wie? Wenn Palmen ihre Blätter abwerfen, verlieren sie nicht das gesamte Blatt. Die Blattbasis bleibt am Stängel haften und mit der Zeit sammeln sich Schichten alter Blattbasen an. Dadurch wird der Palmenstamm auch ohne Sekundärwachstum breiter.

    Gehirn-Snack

    Nicht alle Wurzeln liegen unter der Erde. Mangroven sind tropische Pflanzen, die in überfluteten Böden wachsen, und sie haben riesige oberirdische Wurzelsysteme, die ihnen helfen, Luft zu bekommen, während der Rest ihrer Wurzeln unter Wasser ist. Viele Orchideen und andere Pflanzen sind Epiphyten, die vollständig auf anderen Pflanzen wachsen. Ihre Wurzeln hängen in der Luft oder sind auf Baumstämme geklebt und sind normalerweise ziemlich klein, da die Orchidee jemand anderen zum Anlehnen gefunden hat und die Wurzeln nicht braucht, um sie aufrecht zu halten.


    Primäres Phloem und Sekundäres Phloem | Pflanzen

    2. Es kommt im primären Pflanzenkörper aller Gefäßpflanzen vor.

    3. Primäres Phloem kommt in allen Arten von Organen vor

    4. Es tritt in Richtung der Peripherie auf.

    5. Primärphloem wird in Protophloem und Metaphloem unterschieden.

    6. Ein radiales System fehlt.

    7. Phloemfasern sind weniger. Sie sind auf den äußeren Teil beschränkt.

    8. Das Primärphloem zeigt eine unregelmäßige Anordnung verschiedener Zelltypen.

    9. Siebrohre sind vergleichsweise weniger.

    10. Siebrohre sind länger und schmaler.

    11. Phloemparenchym ist weniger häufig.

    12. Kristalle und andere Ablagerungen sind selten.

    13. Sciereiden fehlen normalerweise.

    Unterschied # Sekundäres Phloem:

    1. Das sekundäre Phloem entwickelt sich aus einem seitlichen Meristem, das als vaskuläres Kambium bezeichnet wird.

    2. Es wird nur während des sekundären Wachstums von Dikotyledonen und Gymnospermen mit Ausnahme von einjährigen Pflanzen gefunden.

    3. Sekundäres Phloem ist auf Stängel und Wurzeln von mehrjährigen Dikotyledonen und Gymnospermen beschränkt.

    4. Es wird innerhalb des primären Phloems gebildet.

    5. Es gibt keine solche Unterscheidung.

    6. Es wird von einem radialen System von Phloemstrahlen durchquert.

    7. Phloemfasern sind häufiger. Sie treten häufig in Flecken oder Bändern auf.

    8. Sekundärphloem hat eine regelmäßigere Anordnung.

    9. Siebrohre sind vergleichsweise zahlreicher.

    10. Siebrohre sind kürzer, aber breiter.

    12. Die Zellen enthalten oft Kristalle und Ablagerungen verschiedener Substanzen.

    13. Sciereiden werden im sekundären Phloem mehrerer Pflanzen gebildet.

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    Primäres Wachstum ist der Prozess, der die Länge der Pflanze erhöht, während sekundäres Wachstum der Prozess ist, der den Umfang der Pflanze erhöht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen primärem und sekundärem Wachstum. Ein weiterer Unterschied zwischen primärem und sekundärem Wachstum besteht darin, dass das primäre Wachstum das Ergebnis der Zellteilung in den primären Meristemen ist, während das sekundäre Wachstum das Ergebnis der Zellteilung in den sekundären Meristemen ist.

    Die folgende Infografik zeigt weitere Details zum Unterschied zwischen primärem und sekundärem Wachstum.


    Primäres Wachstum

    Das meiste Primärwachstum findet an den Spitzen oder Spitzen von Stängeln und Wurzeln statt. Primäres Wachstum ist das Ergebnis von sich schnell teilenden Zellen in den apikalen Meristemen an der Spross- und Wurzelspitze. Die nachfolgende Zellverlängerung trägt ebenfalls zum Primärwachstum bei. Das Wachstum von Trieben und Wurzeln während des Primärwachstums ermöglicht es Pflanzen, kontinuierlich Wasser (Wurzeln) oder Sonnenlicht (Sprossen) zu suchen.

    Der Einfluss der apikalen Knospe auf das gesamte Pflanzenwachstum wird als apikale Dominanz bezeichnet, die das Wachstum von Achselknospen verringert, die sich entlang der Seiten von Zweigen und Stängeln bilden. Die meisten Nadelbäume weisen eine starke apikale Dominanz auf, wodurch die typische konische Weihnachtsbaumform entsteht. Wenn die apikale Knospe entfernt wird, beginnen die Achselknospen Seitenzweige zu bilden. Diese Tatsache machen sich Gärtner zunutze, wenn sie Pflanzen beschneiden, indem sie die Spitzen der Zweige abschneiden und so das Auswachsen der Achselknospen fördern und der Pflanze eine buschige Form verleihen.


    Alle Pflanzenorgane bestehen aus verschiedenen Gewebearten, die bestimmte Stellen innerhalb eines Organs einnehmen und bestimmte Funktionen erfüllen. So folgt die Entwicklung einer Pflanze einem sehr genauen Muster, während dieser Zeit wird eine komplexe Körperorganisation gebildet, d.h. produziert Wurzeln, Blätter, Zweige, Blüten, Früchte, Samen, die schließlich absterben.

    Thema 1 Wachstum, Differenzierung und Entwicklung

    Das Leben einer Pflanze beginnt mit einer einzigen Zelle namens Zygote. Alle Strukturen von Pflanzen wie Wurzeln, Stängel, Blätter, Blüten, Früchte und Samen entstehen in einer sehr geordneten Abfolge aus einer einzigen Zelle.

    Wachstum
    Es gilt als wesentliches, grundlegendes und eines der auffälligsten Merkmale eines Lebewesens. Wachstum kann als dynamische, irreversible permanente Größenzunahme eines Organs, seiner Teile oder sogar einer einzelnen Zelle definiert werden.
    Das Wachstum wird im Allgemeinen von den Stoffwechselprozessen, d. h. anabolen und katabolen Reaktionen, die in einem Organismus ablaufen (hauptsächlich Proteinsynthese), begleitet. Somit ist das Wachstum in lebenden Organismen ein intrinsisches Phänomen (im Gegensatz zu nicht lebenden Organismen, bei denen das Wachstum extrinsisch ist).

    Pflanzenwachstum ist im Allgemeinen unbestimmt
    Das Wachstum von Pflanzen ist einzigartig, da sie die Fähigkeit zu unbegrenztem Wachstum während ihres gesamten Lebens behalten. Bei Pflanzen beschränkt sich das Wachstum im Allgemeinen nur auf das meristematische Gewebe, das an bestimmten Stellen im Körper vorhanden ist. Meristeme in der Pflanze haben bestimmte Zellen, die die Fähigkeit haben, sich zu teilen und sich selbst zu erhalten.

    Die neuen Zellen, die durch die Teilung der meristematischen Zellen produziert werden, verlieren bald die Fähigkeit, sich zu teilen und bilden die Pflanzenfrodie.

    Die Wuchsform, bei der dem Körper der Pflanze durch die Aktivität von Meristemen immer wieder neu produzierende Zellen zugeführt werden, wird als offene Wuchsform bezeichnet.

    Wenn das Meristem jemals aufhört, sich zu teilen, wird das Wachstum der Pflanze ausbleiben und sie können je nach jahreszeitlichen Veränderungen des Klimas eine Ruhephase durchlaufen.

    Wachstumsregionen
    Apikal, lateral und interkalar sind die speziellen Regionen, in denen das Wachstum bei Pflanzen lokalisiert ist.
    An der Spitze jeder Wurzel und jedes Sprosses befinden sich apikale Meristeme, die für die Verlängerung der Pflanze entlang ihrer Achse verantwortlich sind. Dies wird als Primärwachstum der Pflanze bezeichnet.

    Notiz:
    Ein meristematisches Gewebe besteht aus einer Gruppe von Zellen, die sich in einem aktiven und kontinuierlichen Teilungszustand befinden und ihre Teilungskraft behalten. Es besteht aus unreifen, lebendigen,
    dünnwandige Zellen, die reich an Zytoplasma sind.

    Bei der ausgewachsenen Pflanze findet sich Meristem auch in interkalaren und lateralen Regionen. .
    Die Seitenmeristeme, Gefäßkambium und Korkkambium treten später bei zweikeimblättrigen Pflanzen und Gymnospermen auf und sind für die Zunahme des Stammumfangs verantwortlich. Diese Zunahme des Umfangs wird als sekundäres Wachstum der Pflanze bezeichnet.

    Wachstum ist messbar
    Wie bereits erwähnt, ist das Wachstum auf zellulärer Ebene die Folge einer Zunahme der Protoplasmamenge. Es ist schwierig, die Zunahme des Protoplasmas direkt zu messen, so dass sie im Allgemeinen gemessen werden kann, indem eine Menge davon gemessen wird, die mehr oder weniger proportional dazu ist.

    Daher kann das Wachstum leicht anhand einer Vielzahl von Parametern gemessen werden, wie z
    (i) Trockengewicht (ii) Frischgewicht
    (iii) Länge (iv) Fläche
    (v) Volumen (vi) Zellennummer
    Wachstum kann in Form einer Zunahme der Zellzahl ausgedrückt werden, z. B. Apikalmeristem aus einer einzelnen Wurzel in Mais, das zu mehr als 17.500 neuen Zellen pro Stunde führt.

    Es kann auch als eine Zunahme der Zellgröße ausgedrückt werden, z. B. nimmt Zellen in Wassermelone etwa 350.000 Mal pro Stunde zu.

    Das Wachstum kann in Bezug auf seine Länge gemessen werden, z. B. Pollenschlauch, und kann auch in Bezug auf die Oberfläche gemessen werden, z. B. In einem dorsiventralen Blatt.

    Wachstumsphasen
    Unter günstigen Bedingungen zeigt das Pflanzenwachstum einen charakteristischen Verlauf. Die Wachstumsphase wird im Allgemeinen in drei Phasen unterteilt.
    Alle drei Phasen lassen sich am Beispiel der Wurzelspitze gut nachvollziehen.

    ich. Meristematische Phase
    Die sich ständig teilenden Zellen, d. h. sowohl an der Wurzelspitze als auch am Spross, stellen die meristematische Wachstumsphase dar.

    Die in dieser Phase gezeigten Funktionen sind

    • reich an Protoplasma.
    • hat große auffällige Kerne.
    • Zellwände sind primär in der Natur.
    • a thin, cellulosic, has plasmodesmatal connections.

    This phase is also known as division phase.

    ii. Elongation Phase
    This phase lies just behind the growing parts, i.e., behind the meristematic zones away from the tip.

    Features shown by this phase are

    Enlargement of cell during this phase occurs in all direction. Maximum elongation is seen in conducting tissues and fibres.

    iii. Maturation Phase
    Just behind the phase of elongation, occurs a phase of maturation. It occurs further away from the apex, i.e., more proximal to the elongation phase.

    Features shown by this phase are

    Growth Rate

    The growth rate is defined as the increased growth per unit time. Rate of growth can be expressed mathematically. It shows increase that may be arithmetic or geometrical in nature.

    ich. Arithmetic Growth
    Somatic cells increases in number due to mitosis. In this type of growth, following mitotic cell division, only one daughter cell continues to divide, while others follow differentiation and attains maturity.

    Expression of arithmetic growth can be exemplified by a root elongating at a constant rate. A linear curve is obtained on plotting the length of root against time.

    ii. Geometrical Growth
    In living organisms, during geometric type of growth rate, pattern follows three important phases
    (a) Lag Phase (initial or the beginning phase) It is mainly characterised by very slow growth.

    (b) Log Phase (exponential phase) It is the middle phase of the system and is characterised by very fast and rapid growth of the plant body. After initiation of growth, it increases rapidly at an exponential rate.

    During this phase, both progeny cells undergoing mitotic cell division retain the ability to divide and continue dividing till the next phase appears till the time nutrient supply is appropriate.

    (c) Stationary Phase (steady phase) This phase occurs when either the plant reaches maturity or the supply of nutrients become limited. Due to these mentioned factors, the growth of the plant slows down to come to a halt.

    Under favorable conditions, the characteristic course of growth is observed. Thus, if we plot the parameter of growth rate against time, the typical shaped, a sigmoid curve is seen.

    It shows a characteristic feature of all living organism growing in a natural environment. This curve is typical for all cells, tissues and organs of a plant.

    and, r — relative growth rate that measures the ability of the plant to produce new plant material, known as efficiency index.
    The final size (W1) depends on the initial size (W0).

    Quantitative Comparisons of Growth Rate
    The quantitative comparisons between the growth of living systems is done in following two ways
    ich. Absolute Growth Rate
    It is known to be the measurement and comparison of total growth per unit time.

    ii. Relative Growth Rate
    It is the growth of the given system per unit time expressed on a common basis, e.g., Per unit initial parameter.

    Leaves A and B shown in the figure have grown 5 cm2 in one day. Although their sizes are different, i.e., 5 cm2 and 50 cm2 respectively but both of them shows absolute increase in area in the given time to give leaves A and B, i.e., 5 cm2 in both cases. Out of these two the relative growth rate is higher or faster in leaf A.

    Conditions or Factors for Growth
    The growth of a plant is influenced by a variety of external and internal factors. Growth of plant involves synthesis of protoplasm, cell division, cell enlargement and cell differentiation.

    Some of the factors due to which growth of plants is influenced are mentioned below
    ich. Wasser
    It is the first and the foremost requirement of the plants for the enlargement of cell, maintaining turgidity of growing cells, for extension of growth. It also acts as a medium for many enzymatic activities. In water stress conditions growth of the plants seems to get retarded.

    ii. Oxygen
    It helps in releasing metabolic energy essential for growth activities.

    iii. Nährstoffe
    These acts as (macro and micro essential nutrients) major raw materials for protoplasmic synthesis and also acts as a source of energy. However, under nutrient deficient conditions the growth of the plant is affected.
    Details of each and every essential nutrient has already been studied in chapter 12.

    NS. Light
    The requirement of the light to the plants for its growth is called photo-periodism. It helps in synthesis of food. It also determines the root and shoot growth. Along with light, gravity also serves as art environmental signal that affects certain phases/stages of growth.

    v. Temperature
    For normal and appropriate growth of plant optimum temperature range is necessary, i.e., 25-30°C (this happens because enzymatic reactions are very fast at optimum temperature range).

    Differentiation, Dedifferentiation and Redifferentiation
    Unterscheidung
    During growth, meristematic cell divides by mitotic division to form daughter cells. The cells from root and shoot apical meristem, cambium or other meristems tends to differentiate and mature to perform specific functions. This act leading to maturation is known as differentiation.
    e.g., Cell tends to loose their protoplasm, in order to form tracheary element. These cells also develop a very strong, elastic, lignocellulosic secondary cell wall in order to carryout water to long distance even under extreme conditions.

    Entdifferenzierung
    The living differentiated cells also show another interesting phenomenon during which they regain the capacity to divide mitotically under certain conditions. The dedifferentiated cell can act as a meristem, e.g., Formation of meristems-interfasicular cambium and cork cambium from fully differentiated parenchyma cells.

    Redifferentiation
    The products of dedifferentiated.cells or tissue when lose the capacity to divide but mature taperform specific functions is known as redifferentiation, e.g, Secondary cortex and cork.
    Parenchyma cells that are made to divide to form callus under controlled laboratory conditions are examples of dedifferentiated tissue. From the above discussion, it is very much clear that growth in plants is open in spite of differentiation shown by them.

    It is so because cells/tissue that arise out of the single or same meristem shows different structures after attaining maturity. Thus, the final structure at maturity of a cell/tissue arising from the same tissue is also determined by the location of the cells, e.g, Cells positioned away from the root apical meristems differentiate as root cap cells, while those which are pushed to the periphery develops and matures as epidermis.

    Entwicklung
    It is the process that includes a series of changes that an organism goes through during its life cycle, i.e., from germination till senescence.

    In broad terms development is the sum total of both growth and differentiation in plants.
    The developmental process, of growth and differentiation is controlled by several intrinsic and extrinsic factors
    (i) Intrinsic factors includes, both intracellular (genetic) or intercellular factors (such as plant growth regulators).
    (ii) Extrinsic factors includes, light, temperature, water, oxygen, nutrition, etc.

    Plastizität
    Plasticity refers to a phenomenon in which plants follows different pathways in response to environment or phases of life forming different kinds of structures, e.g., Heterophylly, the phenomenon in plants by which more than two types of leaves occurs on the same plant.

    Topic 2 Plant Growth Regulators

    It has been suggested from sufficient evidences that the plants have certain chemical substances, which help to the control the mechanism of growth in the plant.

    Plant growth regulators are variously described as plant growth substances, plant hormones or phytohormones. These are the small, simple organic molecules of diverse chemical composition produced naturally in higher plants that controls the growth and other physiological functions. These are required in a very small amount by the plant.

    Classification of Plant Growth Regulators
    The plant growth regulators falls under the following categories
    (i) Indole compounds, e.g., Indole Acetic Acid (IAA)
    (ii) Adenine derivatives, e.g., forfuryl amino purine, kinetin
    (iii) Carotenoid derivatives, e.g., Abscisic acid (ABA)
    (iv) Terpenes, e.g., Gibberellic acid (mainly )
    (v) Gases, e.g., Ethylene .

    On the basis of junctions they perform in a living plant body in broad terms, PGRs are divided into two groups
    1. Plant Growth Promoters
    PGRs that shows growth promoting activities such as cell division, cell enlargement, tropic growth, pattern formation, flowering, fruiting, seed formation, etc., are called plant growth promoters, e.g., auxins, gibberellins and cytokinins.

    2. Plant Growth Inhibitors
    These perform function in response to wounds and stresses i.e., of biotic and abiotic origin. These are also involved in various growth inhibiting activities like dormancy and abscission, e.g., Abscisic acid.

    The gaseous form of PGR, i.e., ethylene, can fit in either category and may function both as promoter and inhibitor. But largely it functions as an inhibitor of growth activities.

    Discovery of Plant Growth Regulators
    It is interesting to know that the discovery of all five major groups of plant growth regulators have been done accidentally. All these help in understanding the phenomenon of development and abnormalbehaviour in plants.

    1. Discovery of Auxin
    This was the first growth hormone to be discovered. It come into existence through the observation of Charles Darwin and his son Francis Darwin.

    They observed the coleoptiles of canary grass that responded to unilateral illumination by growing towards the source of light (phenomenon known as photo-periodism).

    After performing series of experiments they came to the conclusion that coleoptile tip was the site that has the property of transmittable influence due to which bending of complete coleoptile was caused. The first PGR i.e., auxin was isolated by FW Went in 1928, from coleoptile tip of oat seedlings.

    2. Discovery of Gibberellins
    In early part of 20 century. The bakane (foolish seedlings), was reported to be caused by a fungal pathogen Gibberella fujikuroi, symptoms shown by the plant were elongated stems, little or no production of grains and plant became weak thus, it was later identified that the active substances was gibberellic acid.

    The Japanist plant pathologist E Kurosawa, reported the appearance of symptoms of the disease in uninfected rice seedlings when they were treated with sterile filtrate of fungus.

    3. Discovery of Cytokinins

    F Skoog and his coworkers, while studying the nutritional requirements of tissue culture derived from the internodal segments of tobacco stems, observed that from that internodal segments, a callus (i.e., a mass of undifferentiated cells) proliferated, only when the nutrient medium containing auxin was supplemented with the extract of vascular tissues or yeast or coconut milk (water of endosperm of coconut) or DNA.

    It was later found that the active substances were a modified form of adenine which was crystallised and identified as Kinetin. Further the compounds that exhibited kinetin like properties were termed as cytokinins.

    4. Discovery of Abscisic Acid
    With the progression in the research on plant growth regulators three independent researchers reported the purification and chemical characterisation of three different kinds of inhibitors (during mid I960), i.e., inhibitor B, abscission II and dormin. Later, three were proved to be chemically identical in nature and were named Abscisic Acid (ABA).

    5. Discovery of Ethylene
    Cousins (1910), confirmed the release of a volatile substance from ripened oranges that enhance the ripening of stored unripened bananas. This volatile substance was later identified to be a gaseous plant growth regulators, i.e., ethylene.

    Physiological Effects of Plant Growth Regulators

    All five categories of plant growtbregulators discussed above are described have under with their physiological effects on the growth of the plant
    1. Auxins
    Auxin (Gk. auxein to grow) was initially isolated from the urine of human, but later on, their presence was also found in plants and was proved to be the first PGR ever known. The real plant auxin is chemically known as Indole -3-Acetic Acid (IAA).

    The term is also applied to other natural and synthetic compounds having various growth regulating properties. Production of auxin generally takes place in the region of growing apices of the stems and roots from where they migrates to the site of their action.
    Auxins can move only through cell to cell by diffusion, i.e., they cannot move through vascular tissues.

    Types of Auxins
    There are generally two basic categories in which auxins are divided
    A. Natural Auxins
    It occur naturally in plants and fungi e.g., Indole Actic Acid (IAA) and Indole Butyric Acid (IBA).

    B. Synthetic Auxins
    These are prepared from synthetic compounds that causes several responses to IAA. They can easily move in all directions inside the plants, e.g., Naphthalene Acetic Acid (NAA), 2-4- dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D).
    All these types of auxins are extensively been used in agricultural and horticultural practices.

    • The compounds, which can be converted into auxins, are called auxin precursors, e.g., IAA is synthesised from tryptophan hormone.
    • The compounds, which inhibit the actions of auxins, are termed anti- auxins.
    • lndole-3 acetic acid is a derivative of an amino acid tryptophan.

    Functions of Auxins
    Auxins performs severaljunctions, these are as follows
    (a) Cell Elongation Auxin stimulate the elongation of cells of shoots.

    (b) Initiation of Roots In contrast to stem, higher concentration of auxin inhibits the elongation of shoots, but it initiates more lateral branches of roots.

    (c) Inhibition of Abscission Natural auxins delay abscission of young fruits and leaves and also used to control pre-harvest fruit drop.

    (d) Apical Dominance Presence of auxin in higher concentration (in higher plants) in shoot apex, promotes apical dominance. It is been seen commonly in many vascular plants, that presence of apical buds does not allow the lateral buds to grow. They only start developing into branches when the apical bud is removed.

    (e) Promotes Flowering Presence of auxin helps in promoting flowering in pineapple litchi, etc.

    (f) Parthenocarpy Auxins are used to unpollinated pistil and make them develop into parthenocarps, which carry a better market value.

    (g) Metabolism Application of auxin can enhance metabolism due to mobilisation of plant resources.

    Applications of Auxins
    As stated, use of synthetic auxins is widely accepted now-a-days in various agricultural and horticultural practices.

    Following are the applications of auxins
    (a) Eradication of Weeds Auxins are used as weedicides and herbicides. Application of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) is widely done in order to kill dicotyledonous weeds. It inflict does not affect mature, monocotyledonous plants.
    The growth of lateral buds into branches after decapitation.
    (b) Helps in Cell Division Besides cell elongation auxin may also be active in cell division.
    (c) Controls Xylem and Phloem Differentia¬tion Auxin controls differentiation of xylem and phloem is stems and roots. There are evidences that low concentration of auxin induces phloem differentiation while higher concentration of auxin is responsible for differentiation of both xylem and phloem tissues.

    2. Gibberellins
    These are another kind of plant growth regulators, which are known to be weakly acidic growth hormones. There are more than 100 different gibberellins reported from widely different organisms like fungi and higher plants. All of them are known to be acidic in nature, . thus, they are termed as Gibberellic Adds (i.e„ GA , GA1 , GA2 und so weiter). However, GA3 is the most important gibberellic acid which was first to be discovered. It was most extensively studied.

    Functions of Gibberellins
    Gibberellins show various important physiological effects
    (a) Elongation of Internodes It elongate the internodes so, as to increase the height of the plant. They cause an increase in length of axis and is also used in increasing length of grapes stalks.

    (b) Elongation of Genetically Dwarf Plants It has been seen that if gibberellins are administered to a dwarf plant (pea, maize, etc), it may help in overcoming dwarfism. It also causes fruits to elongate and improve their shape, e.g., in apples etc.

    (c) Bolting and Flowering The gibberellins also helps in promoting bolting (internode elongation) just prior to their reproductive phase or flowering. This is seen in rosette plants like beet, cabbage as these plants shows retarded internodal growth and profuse leaf development. Rosette plants require either long days or cold night for bolting process and for the initiation of flowering.

    (d) Breaking Dormancy It also helps in overcoming natural dormancy of buds, tubers, seeds, etc, and allows them to grow.

    Samenruhe

    The state of the seed is said to be the dormant state when it remains dry and non-germinating. Thus, by ‘breaking seed dormancy’, we simply mean, to make the seed to germinate.
    (e) Flowering This can also be induced in long day plants by the action of gibberellins.

    Applications of Gibberellins
    Gibberellins, apart from showing varied .physiological effects, also have numerous application.
    These are as follows
    (a) Delays Senescence Gibberellins can delay the ripening of fruits such as Citrus fruits, apples, etc. This can be also used for safe and prolonged storage of the fruits.

    (b) Malting Process The process of malting in brewing industry can be speedup by the use of GA3 .

    (c) Sugar Yield As carbohydrate is stored in the form of sugar in the stems of sugarcane. Thus, if crop of sugarcane is sprayed with gibberellins. It results in increased length of the stem. This, enhance, increases the yield of sugarcane as much as 20 tonnes per acre.

    (d) Early Seed Production like and when sprayed on juvenille conifers, hastens the maturity period of them leading to early seed production.

    Cytokinine
    These are growth promoters that are basic in nature. They have specific effects on cytokinesis (division of cytoplasm) and were discovered as kinetin (a modified form of adenine, a purine).
    Lethometal (1964) while searching for a substance with cytokinin like activity isolated Zeatin from corn kernels and coconut milk. Now presendy, several naturally occurring cytokinins and some synthetic compounds having cell division promoting activities have been identified after the discovery of Zeatin.

    Region of Synthesis of Cytokinins
    Natural cytokinins are known to be synthesised in the regions where rapid cell division takes place, e.g., root apex, developing shoot buds, young fruits, etc., out of these roots are the major source of synthesis of cytokinins, from where, they move upwards through xylem.

    Naturally Occurring Cytokinins
    Coconut milk factor The liquid endosperm of coconut is known as coconut milk. This contains some factors, that shows kinetin like activity and enhance, stimulate the growth in many plant tissues (in vitro). All these factors are collectively called as ‘coconut milk factor’. These represents an example of naturally occurring cytokinins?
    Zeatin It is also a naturally occurring cytokinin, isolated from maize grains. It is remarkably known to be more active than any other cytokinin.

    Functions of Cytokinins
    Cytokinins have following remarkable physiological effects
    (a) Promotes cell division This is one of the most common and important biological effect of kinetin on plants, i.e., to induce cell division in the presence of sufficient amount of auxin (IAA).
    (b) Reduces apical dominance They promote the growth of lateral buds by breaking apical dominance.
    (c) Morphogenesis Differentiation or morphogenesis of plants tissues/organs is seen to be in control, if ratio of cytokinins and auxins is proportionate.
    (d) Resistance They also increase resistance of plants to high or low temperature and diseases.
    (e) Delays senescence These also helps in delaying senescence (ageing) of leaves and other organs by controlling synthesis of protein and mobilisation of resources or nutrients.

    Applications of Cytokinins
    (a) Tissue culture Cytokinins are essential for tissue culture apart from cell division they are also involved in morphogenesis.

    (b) Shelf life Administration of cytokinins to harvest fruits and vegetables keeps them fresh for several days and increase their shelf life.
    Shelf life of flowers and cut shoots can also be increased by using cytokines.

    4. Ethylene
    It is a simple gaseous plant growth regulator, which is synthesized from the amino acid methionine. In plants synthesis of ethylene takes place in almost every part of the plant, i.e., roots, leaves, flowers, seeds, fruits, etc. Most important effect of ethylene is promotion of senescent changes in the plant. Thus, it is synthesized by tissue in large amounts that undergo senescence and also by ripening fruits due to this property it is also known as fruit ripening hormone.
    As ethylene is a volatile substance, its production in one plant may influence the growth of other plants near to it.

    Functions of Ethylene
    Ethylene shows various important physiological effects
    (a) In divot seedlings, ethylene influences the horizontal growth of seedling, swelling of the axis and formation of apical hook.
    (b) It is highly effective in fruit ripening. It also increases the rate of respiration. This rise in the respiration rate is called respiratory climacteric.
    (c) Helps in breaking seed and bud dormancy.
    (d) Initiation of germination in peanut seeds and sprouting of potato tubers is also due to the
    production of ethylene in plants.
    (e) In deep water rice plants, ethylene promotes rapid internode petiole elongation.
    (f) It proves to be helpful in increasing absorption surface of plants by promoting growth of root and formation of root hairs.
    (g) It also stimulates flowering in fruits like pineapple, mango and other related plants.
    Ethylene apart from so many positive responses also has negative feedback. Release of ethylene commonly inhibits the synthesis of auxins.

    Applications of Ethylene
    As ethylene helps in regulating these many physiological process in plants. It is known to be the most widely used PGR in agricultural field.

    Ethephon It is the most widely used compound as a source of ethylene. This tends to absorbs readily in an aqueous solution and transported within the plant. This slowly releases ethylene.

    (a) Ethephon is known to control fruit ripening (in tomatoes and apples).
    (b) It also helps in accelerating abscission in flowers and fruits (causes thining of fruits like cotton, cherry, walnut, etc).
    (c) Helps in promoting female flowers inhance, the yield of the fruits, e.g., Cucumber.

    5. Abscisic Acid
    It is slightly acidic growth hormone that functions as a growth inhibitor by interacting with other mentioned growth hormones, i.e., auxins, gibberellins and cytokinins.
    Thus, like other PGR, abscisic acid also has a wide range of effects on growth and development of plants.
    As its production is stimulated under stress (unfavourable conditions such as drought, water lodging, excessive temperature, etc). Thus, it is known as stress hormone. It acts antagonistically to gibberellic acid.
    This hormone is transported to all parts of the plants through the process of diffusion by conductive channels.

    Functions of Abscisic Acid
    Abscisic acid shows various important physiological effects
    (i) It has a primary role in regulating abscission and dormancy of buds and seeds. By inducing dormancy it helps the seeds to withstand the desiccation and other factors related to unfavorable growth.
    (ii) It acts as a general plant growth inhibitor and also inhibits metabolism of plants.
    (iii) It has its role in inhibition of seed germination.
    (iv) Also plays an important role in seed development and maturation.
    (v) Abscisic acid stimulates the closure of stomata.
    Abscisic acid is also known as dormin as promotes several kinds of dormancy in plants.

    The Mechanism of Stomatai Ciosmg by ABA
    ABA binds to receptors of the plasma membrane at the surface of the guard cells.

    The receptors in turn activate several interconnecting pathways, which causes a rise in pH in the cytosol promoting the transfer of Ca +2 from the vacuole to the cytosol.

    All this causes stomata to close, and opening of stomata occurs when conditions are just reverse to it.
    Interaction between Growth Regulators


    11.1: Primary Growth - Biology

    Old-Wachstum forest is a type of forest that has attained great age and so exhibits unique biological features. Old-Wachstum forest typically contains large and old live trees, large dead trees, and large logs. Individual tree.
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    Primär Wurzel Wachstum: is concentrated near the tip and results in the root growing in length. . Primär Stengel Wachstum: begins at the tip of the terminal bud in .
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    . Biology > Home > Lessons&Download > Stem Wachstum > Primär Wachstum . Palm trees (dicots) show only primär Wachstum originating from a broad apical meristem. .
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    Elongation in an upward direction is called primär Wachstum. . Primär and secondary (lateral) Wachstum occur simultaneously. Primär Wachstum occurs in the .
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    primär Wachstum . CNNMoney.comThe primär Wachstum in fee income came from . Emediawire (press release),Primär Wachstum driver includes the growing awareness .
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    primär Wachstum synonyms, primär Wachstum antonyms. Information about primär Wachstum in the free . Wachstum in vascular plants resulting from the production .
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    Laboratory 3: Primär Wachstum – stems, leaves, roots. Introduction: . Primär Wachstum refers to the activity of the shoot apical meristem (SAM ) and .
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    The epicotyl which emerges from a seedling is an example of primär Wachstum. . Primär Wachstum involves the ability of a cell with a potentially rigid cell wall .
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    Die primär Wachstum of the shoot is concentrated at the shoot tip. . active in regions of the plant body that have completed the primär Wachstum Phase. .
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    Roots grow both in length (primär) and in thickness (secondary) and can spread great distances both horizontally and vertically.
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    . wirtschaftlich Wachstum and sustainability of New Zealand's primär and food . Was ist der Primär Wachstum Partnership (PGP)? How is it funded? How will PGP work? .
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    Primär,Wachstum,biological ,biology dictionary,biology terminology,biology terms,biology abbreviations . primär Wachstum Wachstum origin ating in the apical .
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