32.3: Uzazi wa Asexual

Ujuzi wa Kuendeleza

• Linganisha utaratibu na mbinu za uzazi wa asili na bandia wa asexual
• Eleza faida na hasara za uzazi wa asili na bandia wa asexual
• Jadili maisha ya mimea

Mimea mingi inaweza kujieneza wenyewe kwa kutumia uzazi wa asexual. Njia hii haihitaji uwekezaji unaohitajika kuzalisha maua, kuvutia pollinators, au kupata njia ya kusambaza mbegu. Uzazi wa asexual hutoa mimea inayofanana na mmea wa mzazi kwa sababu hakuna mchanganyiko wa gametes wa kiume na wa kike unafanyika. Kijadi, mimea hii huishi vizuri chini ya hali imara ya mazingira ikilinganishwa na mimea inayotokana na uzazi wa kijinsia kwa sababu hubeba jeni zinazofanana na zile za wazazi wao.

Aina nyingi za mizizi zinaonyesha uzazi wa asexual Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Corm hutumiwa na gladiolus na vitunguu. Mababu, kama vile bulb ya mawe katika maua na bulb ya tunicate katika daffodils, ni mifano mingine ya kawaida. Viazi ni tuber ya shina, wakati parsnip inaenea kutoka kwenye mizizi. Tangawizi na iris huzalisha rhizomes, wakati ivy hutumia mizizi ya adventitious (mizizi inayotokana na sehemu ya mmea isipokuwa mizizi kuu au ya msingi), na mmea wa strawberry una stolon, ambayo pia huitwa mkimbiaji.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Aina tofauti za shina zinaruhusu uzazi wa asexual. (a) Corm ya mmea wa vitunguu inaonekana sawa na (b) bulb ya tulip, lakini corm ni tishu imara, wakati bulb ina tabaka za majani yaliyobadilishwa ambayo yanazunguka shina la chini ya ardhi. Corms zote na balbu zinaweza kueneza, na kusababisha mimea mpya. (c) Tangawizi huunda raia wa shina zinazoitwa rhizomes ambazo zinaweza kusababisha mimea mingi. (d) Mimea ya viazi huunda mizizi ya shina ya nyama. Kila jicho katika tuber ya shina linaweza kupanda kwa mmea mpya. (e) Mimea ya Strawberry huunda stolons: shina zinazokua kwenye uso wa udongo au chini ya ardhi na zinaweza kusababisha mimea mpya. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Dwight Sipler; mikopo c: mabadiliko ya kazi na Albert Cahalan, USDA ARS; mikopo d: mabadiliko ya kazi na Richard North; mikopo e: mabadiliko ya kazi na Julie Magro)

Mimea mingine inaweza kuzalisha mbegu bila mbolea. Aidha ovule au sehemu ya ovari, ambayo ni diploid katika asili, hutoa mbegu mpya. Njia hii ya uzazi inajulikana kama apomixis.

Faida ya uzazi wa asexual ni kwamba mmea unaosababisha utafikia ukomavu kwa kasi. Kwa kuwa mmea mpya unatoka kwenye mmea wa watu wazima au sehemu za mmea, pia itakuwa sturdier kuliko mbegu. Uzazi wa asexual unaweza kufanyika kwa asili au bandia (kusaidiwa na wanadamu) maana yake.

Njia za asili za Uzazi wa Asexual

Mbinu za asili za uzazi wa asexual ni pamoja na mikakati ambayo mimea imejenga ili kueneza. Mimea mingi—kama tangawizi, vitunguu, gladioli, na dahlia—huendelea kukua kutokana na matumba yaliyopo juu ya uso wa shina. Katika baadhi ya mimea, kama vile viazi vitamu, adventitious mizizi au wanariadha wanaweza kutoa kupanda kwa mimea mpya Kielelezo\(\PageIndex{2}\). Katika Bryophyllum na kalanchoe, majani yana buds ndogo kwenye vijiji vyao. Wakati hizi ni detached kutoka kupanda, wao kukua katika mimea huru; au, wanaweza kuanza kukua katika mimea huru kama jani kugusa udongo. Mimea mingine inaweza kuenezwa kupitia vipandikizi pekee.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Stolon, au mkimbiaji, ni shina inayoendesha chini. Katika nodes, huunda mizizi ya adventitious na buds zinazokua katika mmea mpya.

Mbinu za bandia za Uzazi wa Asexual

Mbinu hizi ni mara nyingi kuajiriwa kutoa kupanda kwa mpya, na wakati mwingine riwaya, mimea. Wao ni pamoja na kuunganisha, kukata, kuweka, na micropropagation.

Kupandikiza

Kufunga kwa muda mrefu imekuwa kutumika kuzalisha aina ya riwaya ya roses, aina ya machungwa, na mimea mingine. Katika kuunganisha, aina mbili za mimea hutumiwa; sehemu ya shina la mmea unaohitajika hushirikishwa kwenye mmea wa mizizi inayoitwa hisa. Sehemu iliyoshirikiwa au kushikamana inaitwa scion. Wote ni kukatwa kwa angle oblique (angle yoyote isipokuwa angle kulia), kuwekwa katika kuwasiliana karibu na kila mmoja, na kisha uliofanyika pamoja Kielelezo\(\PageIndex{3}\). Vinavyolingana up nyuso hizi mbili kwa karibu iwezekanavyo ni muhimu sana kwa sababu hizi itakuwa kufanya kupanda pamoja. Mifumo ya mishipa ya mimea miwili inakua na fuse, na kutengeneza graft. Baada ya kipindi cha muda, scion huanza kuzalisha shina, na hatimaye huanza kuzaa maua na matunda. Kuunganisha hutumiwa sana katika viticulture (kukua zabibu) na sekta ya machungwa. Scions uwezo wa kuzalisha aina fulani ya matunda ni grated kwenye hisa mizizi na upinzani maalum kwa magonjwa.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Kuunganisha ni njia ya bandia ya uzazi wa asexual inayotumiwa kuzalisha mimea kuchanganya sifa nzuri za shina na sifa nzuri za mizizi. Shina la mmea kuwa grafted inajulikana kama scion, na mizizi inaitwa hisa.

Kukata

Mimea kama vile coleus na mmea wa fedha huenezwa kupitia vipandikizi vya shina, ambapo sehemu ya shina iliyo na nodes na internodes huwekwa kwenye udongo unyevu na kuruhusiwa mizizi. Katika aina fulani, shina zinaweza kuanza kuzalisha mizizi hata ikiwa imewekwa kwenye maji tu. Kwa mfano, majani ya violet ya Afrika yatakua mizizi ikiwa imewekwa ndani ya maji bila kusumbuliwa kwa wiki kadhaa.

Layering

Kuweka ni njia ambayo shina iliyounganishwa na mmea hupigwa na kufunikwa na udongo. Majina ya vijana ambayo yanaweza kuinama kwa urahisi bila kuumia yoyote yanapendekezwa. Jasmine na bougainvillea (maua ya karatasi) yanaweza kuenezwa kwa njia hii Kielelezo\(\PageIndex{4}\). Katika baadhi ya mimea, aina iliyobadilishwa ya layering inayojulikana kama layering hewa imeajiriwa. Sehemu ya gome au kifuniko cha nje cha shina huondolewa na kufunikwa na moss, ambayo ni kisha taped. Wafanyabiashara wengine pia hutumia homoni ya mizizi. Baada ya muda fulani, mizizi itaonekana, na sehemu hii ya mmea inaweza kuondolewa na kupandwa kwenye sufuria tofauti.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Katika kuweka, sehemu ya shina imezikwa ili kuunda mmea mpya. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Pearson Scott Foresman, walichangia kwa Wikimedia Foundation)

Micropropagation

Micropropagation (pia huitwa utamaduni wa tishu za mimea) ni njia ya kueneza idadi kubwa ya mimea kutoka kwenye mmea mmoja kwa muda mfupi chini ya hali ya maabara Kielelezo\(\PageIndex{5}\). Njia hii inaruhusu uenezi wa aina adimu, zinazohatarishwa ambazo zinaweza kuwa vigumu kukua chini ya mazingira ya asili, ni muhimu kiuchumi, au zinahitajika kama mimea isiyo na magonjwa.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Micropropagation hutumiwa kueneza mimea katika hali mbaya. (mikopo: Nikhilesh Sanyal)

Kuanza utamaduni wa tishu za mimea, sehemu ya mmea kama shina, jani, kiinitete, anther, au mbegu inaweza kutumika. Nyenzo za mimea zinatengenezwa vizuri kwa kutumia mchanganyiko wa matibabu ya kemikali yaliyosimamishwa kwa spishi hiyo. Chini ya hali mbaya, nyenzo za mimea huwekwa kwenye katikati ya utamaduni wa tishu ambayo ina madini yote, vitamini, na homoni zinazohitajika na mmea. Sehemu ya mmea mara nyingi hutoa molekuli isiyojulikana inayojulikana kama callus, ambayo mimea ya mtu binafsi huanza kukua baada ya kipindi cha muda. Hizi zinaweza kutenganishwa na hupandwa kwanza chini ya hali ya chafu kabla ya kuhamishwa kwenye hali ya shamba.

Plant maisha spans

Urefu wa muda tangu mwanzo wa maendeleo hadi kifo cha mmea huitwa muda wake wa maisha. Mzunguko wa maisha, kwa upande mwingine, ni mlolongo wa hatua mmea hupitia kutoka kuota mbegu hadi uzalishaji wa mbegu ya mmea wa kukomaa. Mimea mingine, kama vile mwaka, inahitaji wiki chache tu kukua, kuzalisha mbegu na kufa. Mimea mingine, kama vile pine ya bristlecone, huishi kwa maelfu ya miaka. Baadhi ya pines bristlecone na umri kumbukumbu ya miaka 4,500 Kielelezo\(\PageIndex{6}\). Hata kama baadhi ya sehemu za mmea, kama vile mikoa iliyo na tishu za meristemati-eneo la ukuaji wa mimea hai yenye seli zisizo na ufafanuzi zinazoweza kugawanyika kwa seli-zinaendelea kukua, baadhi ya sehemu hupitia kifo cha seli kilichopangwa (apoptosis). Cork hupatikana kwenye shina, na tishu zinazofanya maji ya xylem, kwa mfano, zinajumuisha seli zilizokufa.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Pine ya bristlecone, iliyoonyeshwa hapa katika Msitu wa kale wa Bristlecone Pine katika Milima ya White ya Mashariki mwa California, imejulikana kuishi kwa miaka 4,500. (mikopo: Rick Goldwaser)

Aina za mimea zinazomaliza maisha yao katika msimu mmoja zinajulikana kama mwaka, mfano ambao ni Arabidopsis, au cress ya sikio la mouse. Bienials kama vile karoti kukamilisha maisha yao katika misimu miwili. Katika msimu wa kwanza wa msimu, mmea una awamu ya mimea, wakati katika msimu ujao, inakamilisha awamu yake ya uzazi. Wakulima wa kibiashara huvuna mizizi ya karoti baada ya mwaka wa kwanza wa ukuaji, na usiruhusu mimea kuua. Perennials, kama vile magnolia, kukamilisha maisha yao katika miaka miwili au zaidi.

Katika uainishaji mwingine kulingana na mzunguko wa maua, mimea ya monocarpic maua mara moja tu katika maisha yao; mifano ni pamoja na mianzi na yucca. Wakati wa kipindi cha mimea ya mzunguko wa maisha yao (ambayo inaweza kuwa muda mrefu kama miaka 120 katika baadhi ya aina mianzi), mimea hii inaweza kuzaliana asexually na kujilimbikiza mengi ya vifaa vya chakula ambayo itahitajika wakati wa maua yao mara moja katika maisha na kuweka mbegu baada ya mbolea. Mara baada ya maua, mimea hii hufa. Mimea ya polycarpic huunda maua mara nyingi wakati wa maisha yao. Miti ya matunda, kama miti ya apple na machungwa, ni polycarpic; huua kila mwaka. Aina nyingine za polycarpic, kama vile kudumu, maua mara kadhaa wakati wa maisha yao, lakini si kila mwaka. Kwa njia hii, mmea hauhitaji virutubisho vyake vyote kupitishwa kuelekea maua kila mwaka.

Kama ilivyo kwa viumbe hai vyote, genetics na mazingira ya mazingira yana jukumu la kucheza katika kuamua muda gani mmea utaishi. Uwezekano wa magonjwa, kubadilisha hali ya mazingira, ukame, baridi, na ushindani wa virutubisho ni baadhi ya mambo ambayo huamua maisha ya mmea. Mimea inaendelea kukua, licha ya kuwepo kwa tishu zilizokufa kama vile cork. Sehemu za kila mmoja za mimea, kama vile maua na majani, zina viwango tofauti vya kuishi. Katika miti mingi, majani ya zamani yanageuka manjano na hatimaye huanguka kutoka kwenye mti. Kuanguka kwa majani kunasababishwa na sababu kama vile kupungua kwa ufanisi wa photosynthetic, kutokana na shading na majani ya juu, au uharibifu wa oxidative uliotumika kutokana na athari za photosynthetic. Vipengele vya sehemu ya kumwagika vinatengenezwa na mmea kwa matumizi katika michakato mingine, kama vile maendeleo ya mbegu na kuhifadhi. Utaratibu huu unajulikana kama kuchakata virutubisho.

Kuzeeka kwa mmea na michakato yote inayohusishwa inajulikana kama senescence, ambayo ina alama ya mabadiliko kadhaa ya biochemical. Moja ya sifa za senescence ni kuvunjika kwa chloroplasts, ambayo ina sifa ya njano ya majani. Chloroplasts zina vipengele vya mashine za photosynthetic kama vile utando na protini. Chloroplasts pia ina DNA. Protini, lipidi, na asidi nucleic huvunjika na enzymes maalum katika molekuli ndogo na kuokolewa na mmea ili kusaidia ukuaji wa tishu nyingine za mimea.

Njia ngumu za kuchakata virutubisho ndani ya mmea hazieleweki vizuri. Homoni zinajulikana kuwa na jukumu katika senescence. Matumizi ya cytokinins na ethylene kuchelewa au kuzuia senescence; kinyume chake, asidi abscissic husababisha mwanzo mapema ya senescence.

Muhtasari

Mimea mingi huzaa asexually pamoja na ngono. Katika uzazi wa asexual, sehemu ya mmea wa mzazi hutumiwa kuzalisha mmea mpya. Kuunganisha, kuweka, na micropropagation ni baadhi ya mbinu zinazotumiwa kwa uzazi wa asexual bandia. Kipande kipya kinafanana na mmea wa mzazi ambao hisa imechukuliwa. Asexually kuzaa mimea kustawi vizuri katika mazingira imara.

Mimea ina spans tofauti za maisha, inategemea spishi, genotype, na hali ya mazingira. Sehemu za mmea, kama vile mikoa iliyo na tishu za meristematic, huendelea kukua, wakati sehemu nyingine hupata kifo cha seli kilichopangwa. Majani ambayo hayatumiki tena photosynthetically yanatokana na mmea kama sehemu ya senescence, na virutubisho kutoka kwa majani haya hutumiwa na mmea. Sababu nyingine, ikiwa ni pamoja na kuwepo kwa homoni, zinajulikana kuwa na jukumu katika kuchelewesha senescence.

faharasa

apomixis

mchakato ambao mbegu huzalishwa bila mbolea ya mbegu na yai

kukata

njia ya uzazi wa asexual ambapo sehemu ya shina ina maelezo na internodes huwekwa kwenye udongo unyevu na kuruhusiwa mizizi

kupandikiza

njia ya uzazi wa asexual ambapo shina kutoka kwa aina moja ya mmea ni spliced kwa mmea tofauti

weka tabaka

njia ya kueneza mimea kwa kupiga shina chini ya udongo

micropropagation

uenezi wa mimea inayohitajika kutoka sehemu ya mmea; uliofanywa katika maabara

monocarpic

mimea ambayo maua mara moja katika maisha yao

polycarpic

mimea ambayo maua mara kadhaa katika maisha yao

sairi

sehemu ya mmea unaounganishwa kwenye hisa ya mizizi ya mmea mwingine

senescence

mchakato unaoelezea kuzeeka katika tishu za mimea