Apikální dominance - Apical dominance

Mnoho jehličnany vykazují obzvláště silnou apikální dominanci, nejsilnější ze všech v rodině Araucariaceae, zobrazující jediný vztyčený centrální kmen se silně diferencovaným horizontálním rozvětvením. U řízků druhu Araucariaceae odebraných z vedlejší větve se nevyvine vzpřímený růst. Araucaria heterophylla, Nový Zéland.

v botanika, vrcholová dominance je jev, při kterém je hlavní, centrální stonek rostliny dominantní nad (tj. roste silněji než) jinými bočními stonky; na větev hlavní stonek větve je dále dominantní nad svými vlastními bočními větvičkami.

Fyziologie rostlin popisuje apikální dominanci jako kontrolu vyvíjenou terminální bud (a střílet vrchol ) nad růstem boční pupeny.[1]

Přehled

Vrcholová dominance nastává, když vrchol výhonku inhibuje růst laterálu pupeny aby rostlina mohla růst vertikálně. Je důležité, aby rostlina věnovala energii růstu vzhůru, aby mohla podstoupit více světla fotosyntéza. Pokud rostlina využívá dostupnou energii k růstu vzhůru, může být schopna neúplný další osoby v okolí. Rostliny, které byly schopné překonat sousední rostliny, měly pravděpodobně vyšší zdatnost. Apikální dominance je proto nejpravděpodobnější adaptivní.

Konec výhonku obvykle obsahuje vrcholový pupen, což je místo, kde dochází k růstu výhonku. Vrcholový pupen produkuje hormon, auxin, (IAA ), který inhibuje růst postranních pupenů dále dolů na stonku směrem k axilárnímu pupenu. Poprvé bylo objeveno v roce 1934, že rostlinný hormon auxin pravděpodobně reguluje apikální dominanci.[2] Auxin se vyrábí převážně v rostoucím vrcholu výhonku a je transportován do celé rostliny prostřednictvím phloem a difunduje do postranních pupenů, což zabraňuje prodloužení.[3]

Když je apikální pupen odstraněn, snížená koncentrace IAA umožňuje růst postranních pupenů a produkci nových výhonků, které soutěží o růst olova.

Plačící modřín ukazující růstový zvyk bez apikální dominance.

Odstranění vrcholu

Fyziologové rostlin identifikovali čtyři různá stadia, kterými rostlina prochází po odstranění vrcholu (fáze I-IV). Tyto čtyři fáze jsou označovány jako

  1. tvorba bočních pupenů,
  2. „uložení inhibice“ (apikální dominance),
  3. - zahájení bočního růstu pupenů po dekapitaci a -
  4. prodloužení a vývoj postranního pupenu do větve.

Tyto fáze mohou být také definovány hormony, které regulují proces, a to následovně: cytokinin povýšen, což způsobilo vznik bočního pupenu, protože v něm hraje roli cytokinin buněčné dělení; Fáze II je podporován auxin, což vede k apikální dominanci („zavedení inhibice“); Fáze III, uvolnění cytokininu vedoucí k vnějšímu růstu laterálního pupenu; a stupeň IV, je snížen auxin a kyselina giberelová je podporována, což vede k buněčnému dělení, což umožňuje pupenu nebo větvi pokračovat v růstu.[1]

Jednoduše řečeno, tvorba bočních pupenů je inhibována střílet apikální meristém (SAM). Postranní pupen primordium (ze kterého se vyvíjí boční pupen) se nachází pod SAM. Špička výhonku stoupající ze SAM inhibuje růst postranního pupenu potlačením auxinu. Když je výhonek přerušen, boční pupen se začne prodlužovat, což je zprostředkováno uvolňováním cytokininu. Jakmile je z rostliny vyzdvižena vrcholová dominance, je podporováno prodloužení a boční růst a boční pupeny rostou do nových větví. Když tvorba bočních pupenů brání rostlině růst vzhůru, prochází boční dominancí. Laterální dominanci lze často spustit dekapitací SAM nebo umělým snížením koncentrace auxinu v rostlinných tkáních.

Aplikace

Když apikální meristémy (apikální pupeny) jsou neustále odstraňovány, s tvarem stromu nebo keře lze pozoruhodně manipulovat, protože rostou novější, neomezené větve hromadně téměř kdekoli na stromě nebo keři.
Topiary zahrada, Beckley Park panství, Velká Británie

Když je apikální pupen odstraněn, snížená koncentrace IAA umožňuje růst postranních pupenů a produkci nových výhonků, které soutěží o růst olova. Prořezávání techniky jako coppicing a pollarding využijte této přirozené reakce k omezení přímého růstu rostlin a produkci požadovaného tvaru, velikosti a / nebo úrovně produktivity rostliny. S principem apikální dominance se manipuluje špalír tvorba, živý plot budova nebo umělecké sochy zvané topiary. Pokud SAM je odstraněn, stimuluje růst v bočním směru. Pečlivým prořezáváním je možné vytvářet pozoruhodné vzory nebo vzory.

Některé ovocné stromy mají silnou vrcholovou dominanci a mladé stromy mohou být „dlouhé“ se špatným vývojem bočních končetin. Apikální dominance může být snížena v tomto případě, nebo v případech, kdy jsou končetiny odlomeny náhodou, přerušením toku auxinu nad postranními pupeny, které si přejete stimulovat. To často provádějí sadovníci pro mladé stromy.

Občas je výhodná silná vrcholová dominance, jako v „Baletce“ jablko stromy. Tyto stromy jsou určeny k pěstování v malých zahradách a jejich silná vrcholová dominance v kombinaci s a zakrslý podnož dává kompaktní úzký strom s velmi krátkými plodícími bočními větvemi.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Cline, M (1994). „Role hormonů v apikální dominanci. Nové přístupy ke starému problému ve vývoji rostlin“. Physiologia Plantarum. 90: 230–237. doi:10.1111 / j.1399-3054.1994.tb02216.x.
  2. ^ Thimann, K.V .; F. Skoog (1934). „O inhibici vývoje pupenů a dalších funkcí růstové látky ve Vicia faba“. Sborník královské společnosti B. 114 (789): 317–339. Bibcode:1934RSPSB.114..317T. doi:10.1098 / rspb.1934.0010.
  3. ^ Booker, Jonathon; Steven Chatfield; Ottoline Leyser (únor 2003). „Auxin působí v buňkách spojených s xylemem nebo v dřeni, aby zprostředkoval apikální dominanci“. Rostlinná buňka. 15 (2): 495–507. doi:10,1105 / tpc.007542. PMC  141216. PMID  12566587.