Клубень - Tuber - Wikipedia

Для грибкового рода см. Клубень (грибок). Для использования в других целях см. Клубень (значения).
Картофель иногда называют просто «клубнями».
Уллуку (Ullucus tuberosus ) клубни

Клубни являются увеличенными структурами в некоторых растение виды, используемые как органы хранения за питательные вещества. Они используются для растений многолетник (выживание зимой или в засушливые месяцы), чтобы обеспечить энергией и питательными веществами для возобновления роста в течение следующего вегетационного периода, а также как средство бесполое размножение.[1] Стеблевые клубни форма утолщена корневища (подземные стебли) или столоны (горизонтальные связи между организмами). К распространенным видам растений со стеблевыми клубнями относятся: картофель и сладкий картофель. В некоторых источниках также рассматриваются модифицированные боковые корни (корневые клубни) по определению; они находятся в сладкий картофель, маниока, и георгины.

Терминология

Термин происходит от латинский клубень, что означает «шишка, припухлость».[2]

В некоторых источниках термин «клубень» означает только структуры, полученные из стебли;[3] другие используют термин для структур, полученных из стеблей или корни.[4]

Стеблевые клубни

А стеблевой клубень формы из утолщенных корневища или же столоны. Верхние стороны клубня дают побеги, которые превращаются в типичные стебли и листья, а нижние стороны дают корни. Они, как правило, образуются по бокам от родительского растения и чаще всего располагаются у поверхности почвы. Подземный клубень стебля обычно представляет собой недолговечный накопительный и регенеративный орган, развивающийся из побега, ответвляющегося от зрелого растения. Потомство или новые клубни прикрепляются к родительскому клубню или образуются на конце гипогеогенного (зародившегося под землей) корневища. Осенью растение погибает, за исключением стеблевых клубней нового потомства, у которых есть одна доминирующая почка, которая весной отращивает новый побег, дающий стебли и листья, летом клубни разлагаются и начинают расти новые клубни. Некоторые растения также образуют клубни меньшего размера и / или бугорки которые действуют как семена, производя небольшие растения, напоминающие (по морфологии и размеру) проростки. Некоторые стеблевые клубни являются долгоживущими, например клубневые. бегония, но у многих растений есть клубни, которые выживают только до тех пор, пока растения полностью не распускаются, после чего клубень превращается в сморщенную шелуху.

Цветы и клубни Анредера сердцеволистная

Стеблевые клубни обычно начинаются с увеличения гипокотиль секции саженца, но также иногда включают в себя первый или два узла эпикотиль и верхняя часть корня. Стеблевой клубень имеет вертикальную ориентацию с одной или несколькими вегетативными почками наверху и волокнистыми корнями, образующимися внизу из базального отдела, как правило, стволовый клубень имеет продолговатую округлую форму.

Клубневая бегония, батат,[5][6] и цикламены - это обычно выращиваемые стеблевые клубни. Виноградная лоза Mignonette (Анредера сердцеволистная ) дает надземные стеблевые клубни на лозах высотой от 3,5 до 7,5 метров (от 12 до 25 футов), клубни падают на землю и растут. Plectranthus esculentus из семейства мятных Lamiaceae, дает клубневые подпочвенные органы от основания стебля, весом до 1,8 кг (3 фунта 15 унций) на клубень, формирующиеся из пазушных почек, образующих короткие столоны, которые превращаются в клубни.[7] Хотя бобовые обычно не связаны с формированием стеблевых клубней, Lathyrus tuberosus это пример родом из Азии и Европы, где когда-то его даже выращивали как культурную культуру.[8]

Картофель

Основная статья: Картофель
Картофель с раскрытыми клубнями

Картофель - клубнеплодный. Увеличенные столоны утолщаются, превращаясь в органы хранения.[9][10][11][Срок действия ссылки истек]

Клубень имеет все части нормального стебля, включая узлы и междоузлия. Узлы - это глаза, и у каждого есть шрам от листа. Узлы или глазки расположены вокруг клубня по спирали, начиная с конца, противоположного точке прикрепления к столону. Верхняя почка образуется в самой дальней точке от прикрепления столона и клубней и, таким образом, показывает то же самое. апикальное доминирование как нормальный стебель. Внутри клубень заполнен крахмалом, хранящимся в увеличенном паренхима -подобные клетки. Внутренняя часть клубня имеет типичную клеточную структуру любого стебля, включая сердцевину, сосудистые зоны и кору.

Клубень выращивают за один вегетационный период и используют для многолетнего выращивания растений и как средство распространение. Когда наступает осень, наземная структура растения отмирает, но клубни выживают под землей в течение зимы до весны, когда они восстанавливают новые побеги, которые используют для роста запасы корма в клубне. Поскольку основной побег развивается из клубня, основание побега, расположенное рядом с клубнем, дает придаточные корни и боковые почки на побеге. Побег также дает длинные столоны. этиолированный стебли. Столон удлиняется в течение долгих дней с наличием высоких ауксины уровни, которые предотвращают рост корней столона. Прежде чем начнется формирование нового клубня, столон должен достичь определенного возраста. Фермент липоксигеназа вырабатывает гормон, жасмоновая кислота, который участвует в контроле развития клубней картофеля.

Столоны легко узнать, когда картофель выращивают из семян. По мере роста растений вокруг поверхности почвы из узлов образуются столоны. Клубни формируются близко к поверхности почвы, а иногда даже на поверхности земли. При выращивании картофеля клубни разрезают на кусочки и высаживают гораздо глубже в почву. Более глубокая посадка дает растениям больше места для роста клубней, и их размер увеличивается. Кусочки дают побеги, которые вырастают на поверхность. Эти побеги имеют форму корневища и образуют короткие столоны из узлов, находящихся в земле. Когда побеги достигают поверхности почвы, они дают корни и побеги, которые прорастают в зеленое растение.

Клубни

Свежевыкопанные растения сладкого картофеля с клубнями.

А клубневидный корень или корень хранилища, является модифицированным боковым корень, увеличенный, чтобы функционировать как орган хранения. Увеличенная область корневого клубня или запасающего корня может образовываться на конце или середине корня или затрагивать весь корень. Таким образом, он отличается по происхождению, но похож по функциям и внешнему виду на стеблевой клубень. Примеры растений с заметными клубневыми корнями включают сладкий картофель, маниока, и георгин.

Корневые клубни бывают многолетние органы утолщенные корни, которые накапливают питательные вещества в течение периодов, когда растение не может активно расти, что позволяет выживать из года в год. Массивное увеличение вторичных корней, обычно представленных сладким картофелем (Ипомея бататас ), имеют внутренние и внешние клеточные и тканевые структуры нормального корня, они производят придаточные корни и стебли, которые снова дают придаточные корни.[12]

У клубней нет узлов, междоузлий и редуцированных листьев. Корневые клубни имеют один конец, называемый проксимальным концом, то есть конец, прикрепленный к старому растению; на этом конце есть ткань кроны, которая дает почки, которые превращаются в новые стебли и листья.[13] Другой конец корневого клубня называется дистальным концом, и обычно он дает неизмененные корни. В стеблевых клубнях порядок обратный: стебли образуются дистальным концом. Клубневые корни являются двухлетними по продолжительности: в первый год растение дает корневые клубни, а в конце вегетационного периода побеги растения часто отмирают, оставляя вновь образовавшиеся клубни. В следующем вегетационном периоде клубни дают новые всходы. По мере роста побегов нового растения запасы корнеплодов расходуются на образование новых корней, стеблей и репродуктивных органов; любая оставшаяся корневая ткань погибает одновременно с восстановлением растением клубней следующего поколения.

Корни Hemerocallis с бугорчатым увеличением

Hemerocallis fulva к тому же у ряда гибридов лилейника большие корневые клубни, H. fulva распространяется по подземным столонам[14] это заканчивается новым веером, который выращивает корни, которые дают толстые корневые клубни, а затем посылает больше столонов.[8][15]

Корневые клубни, наряду с другими запасающими тканями, производимыми растениями, потребляются животными как богатый источник питательных веществ. Корнеплоды растений рода Arrowhead Sagittaria едят утки.[16]

Растения с корневыми клубнями размножают с конца лета до конца зимы, выкапывая клубни и отделяя их, следя за тем, чтобы на каждом кусочке была ткань кроны для повторной посадки.

Смотрите также

  • Аморфофаллус, род тропических растений, связанных с клубнями, известных Аморфофаллус титановый среди прочего.
  • Лампочка, модифицированные стебли с коротким мясистым вертикальным стеблем, покрытые толстыми мясистыми модифицированными листьями, которые закрывают почку для роста в следующем сезоне[17]
  • Каудекс, форма модификация ствола похож по внешнему виду на клубень
  • Клубнелуковица модифицированные стебли, покрытые сухими чешуевидными листьями, называемыми оболочкой, отличающиеся от настоящих луковиц наличием четких узлов и междоузлий
  • Стержневой корень, самый крупный, центральный и самый доминирующий корень некоторых растений

Рекомендации

  1. ^ Укоренение черенков тропических деревьев, Лондон: Совет науки Содружества, 1994, стр. 11, ISBN  978-0-85092-394-0
  2. ^ "Клубень". Интернет-словарь этимологии. В архиве из оригинала от 15.02.2016.
  3. ^ Маузет, Джеймс Д. (2012), Ботаника: введение в биологию растений (5-е изд.), Садбери, Массачусетс: Джонс и Бартлетт Learning, ISBN  978-1-4496-6580-7, п. 672
  4. ^ Бентье, Хенк (2010), Глоссарий растений Кью, Ричмонд, Суррей: Королевский ботанический сад, Кью, ISBN  978-1-84246-422-9, п. 124
  5. ^ Раз, Лорен (2002). "Dioscoreaceae". Во Флоре Редакционного комитета Северной Америки (ред.). Флора Северной Америки к северу от Мексики (FNA). 26. Нью-Йорк и Оксфорд: Флора Северной Америки к северу от Мексики. В архиве из оригинала 19.04.2006 - через eFloras.org, Ботанический сад Миссури, Сент-Луис, штат Миссури, Гарвардский университет Herbaria, Кембридж, Массачусетс.
  6. ^ Мартин, ФВ; Ортис, Соня (1963). «Происхождение и анатомия клубней Dioscorea Floribunda и D. Spiculiflora». Ботанический вестник. 124 (6): 416–421. Дои:10.1086/336228. JSTOR  2473209. S2CID  84746878.
  7. ^ Дж. Аллеманн; П.Дж. Роббертсе; P.S. Хаммес (20 июня 2003 г.). «Органографические и анатомические доказательства того, что съедобные запасающие органы Plectranthus esculentus N.E.Br. (Lamiaceae) - стеблевые клубни ». Исследования полевых культур. 83 (1): 35–39. Дои:10.1016 / S0378-4290 (03) 00054-6.
  8. ^ а б Мансфельд, Рудольф (2001), Энциклопедия сельскохозяйственных и садовых культур Мансфельда, Берлин: Springe, стр. 2231, г. ISBN  978-3-540-41017-1
  9. ^ Калифорнийский университет в Беркли. «Проект генома картофеля». Получено 17 июля 2018.
  10. ^ Взаимосвязь количества начальных ростков, стеблей, столонов «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2005-04-13. Получено 2005-05-10.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) и клубней на одно растение картофеля Журнал Potato Research. Springer Нидерланды ISSN  0014-3065 (Распечатать) ISSN  1871-4528 (Online) Выпуск 33, номер 2 / июнь 1990 г.
  11. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2005-04-13. Получено 2005-05-10.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  12. ^ Дэвис, отредактированный Тимом Д.; Хайссиг, Брюс Э. (1994), Биология образования придаточных корней, Нью-Йорк: Plenum Press, стр. 17, ISBN  978-0-306-44627-6CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  13. ^ Кайт, Лидиана; Клейн, Джон (1996), Растения из пробирок: введение в микроразмножение, Портленд, Ор .: Timber Press, стр. 23–24, ISBN  978-0-88192-361-2
  14. ^ Чен, Синьци; Ногучи, Дзюнко. "Hemerocallis fulva". Флора Китая. 24. В архиве из оригинала 14 ноября 2016 г.. Получено 27 апреля 2018 - через eFloras.org, Ботанический сад Миссури, Сент-Луис, штат Миссури, Гарвардский университет Herbaria, Кембридж, Массачусетс.
  15. ^ http://sain.utk.edu/invasives/species32.shtml[постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Хаммерсон, Джеффри А. (2004), Дикая природа Коннектикута: биоразнообразие, естественная история и сохранение, Ганновер: Университетское издательство Новой Англии, стр. 89, ISBN  978-1-58465-369-1
  17. ^ Davis, P.H .; Каллен, Дж. (1979), Определение семейств цветковых растений, в том числе определение родных и выращиваемых в северных регионах с умеренным климатом., Кембридж: Издательство Кембриджского университета, стр. 102, ISBN  978-0-521-29359-4

внешняя ссылка