अध्याय 15 वनस्पती वाढ आणि विकास उपक्रम

उत्तर

(अ) वाढ

ही एक अपरिवर्तनीय आणि कायमस्वरूपी प्रक्रिया आहे, जी एखाद्या अवयवाच्या किंवा अवयवाच्या भागाच्या किंवा अगदी एका पेशीच्या आकारात वाढ होऊन पूर्ण होते.

(आ) विभेदन

ही एक अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये अग्रस्थ विभाज्योतक (मूळ आणि कळीचा अग्रभाग) आणि कॅम्बियममधून उत्पन्न झालेल्या पेशींमध्ये पेशीभित्तिका आणि प्रोटोप्लाझममध्ये संरचनात्मक बदल होतात, ज्यामुळे त्या विशिष्ट कार्ये करण्यासाठी परिपक्व बनतात.

(इ) विकास

हे एखाद्या सजीवाच्या जीवनचक्रात होणाऱ्या विविध बदलांचा संदर्भ देते - बियांच्या अंकुरणापासून वृद्धापकाळापर्यंत.

(ई) विभेदनहरण

ही अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये कायमस्वरूपी वनस्पती पेशी विशिष्ट परिस्थितीत पुन्हा विभाजित होण्याची शक्ती प्राप्त करतात.

(उ) पुनर्विभेदन

ही अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये विभेदनहरण झालेल्या पेशी पुन्हा परिपक्व बनतात आणि त्यांची विभाजनाची क्षमता गमावतात.

(ऊ) निश्चित वाढ

ही मर्यादित वाढ दर्शवते. उदाहरणार्थ, प्राणी आणि वनस्पतींची पाने परिपक्वता प्राप्त केल्यानंतर वाढणे थांबवतात.

(ए) विभाज्योतक

वनस्पतींमध्ये, वाढ विशेषीकृत भागांपुरती मर्यादित असते जिथे सक्रिय पेशी विभाजन होतात. अशा भागाला विभाज्योतक म्हणतात. तीन प्रकारची विभाज्योतके असतात - अग्रस्थ विभाज्योतक, पार्श्व विभाज्योतक आणि अंतर्वेशी विभाज्योतक.

(ऐ) वाढीचा दर

याची व्याख्या प्रति एकक वेळेत वनस्पतींमध्ये झालेली वाढ अशी केली जाऊ शकते.

उत्तर

वनस्पतींमध्ये, प्रोटोप्लाझमचे प्रमाण वाढले की वाढ झाली असे म्हटले जाते. प्रोटोप्लाझमच्या वाढीचे मोजमाप करण्यामध्ये अनेक पॅरामीटर्सचा समावेश होतो जसे की ताज्या ऊतींच्या नमुन्याचे वजन, कोरड्या ऊतींच्या नमुन्याचे वजन, लांबी, क्षेत्रफळ, आकारमान आणि पेशींच्या संख्येतील फरक जे वाढीच्या कालावधीत मोजले जातात. फक्त एक पॅरामीटर वापरून वनस्पतींच्या वाढीचे मोजमाप करणे पुरेशी माहिती देत नाही आणि म्हणून, वाढ दर्शविण्यासाठी अपुरे आहे.

उत्तर

(अ) अंकगणितीय वाढ

अंकगणितीय वाढीमध्ये, एक जन्य पेशी विभाजित होत राहते, तर दुसरी परिपक्वतेत विभेदित होते. स्थिर दराने मुळांचे लांबीकरण हे अंकगणितीय वाढीचे उदाहरण आहे.

(आ) भूमितीय वाढ

भूमितीय वाढ ही सुरुवातीच्या टप्प्यात हळू वाढ आणि नंतरच्या टप्प्यात जलद वाढ या वैशिष्ट्याद्वारे दर्शविली जाते. समसूत्री विभाजनातून मिळालेल्या जन्य पेशींमध्ये विभाजनाची क्षमता राहते, परंतु मर्यादित पोषक पुरवठ्यामुळे ते हळू होते.

(इ) सिग्मॉइड वाढ वक्र

स्वाभाविक वातावरणात सजीवांची वाढ ही सिग्मॉइड वाढ वक्र नावाच्या S-आकाराच्या वक्राद्वारे दर्शविली जाते. हे वक्र तीन टप्प्यांमध्ये विभागलेले आहे: विलंब टप्पा, लॉग टप्पा किंवा जलद वाढीचा घातांकीय टप्पा आणि स्थिर टप्पा.

घातांकीय वाढ खालीलप्रमाणे व्यक्त केली जाऊ शकते:

$ W_1=W_0 e^{rt} $

कुठे,

$W_1=$ अंतिम आकार

$W_0=$ प्रारंभिक आकार

$r=$ वाढीचा दर

$t=$ वाढीचा कालावधी

$e=$ नैसर्गिक लॉगरिथमचा आधार

(ई) परिपूर्ण आणि सापेक्ष वाढीचे दर

परिपूर्ण वाढीचा दर म्हणजे प्रति एकक वेळेतील एकूण वाढीचे मोजमाप आणि तुलना. सापेक्ष वाढीचा दर म्हणजे प्रति एकक वेळेतील एखाद्या विशिष्ट प्रणालीची वाढ, सामान्य आधारावर व्यक्त केली जाते.

उत्तर

वनस्पती वाढ नियामक हे रासायनिक रेणू आहेत जे वनस्पतींद्वारे स्त्रवित केले जातात आणि वनस्पतीच्या शारीरिक गुणधर्मांवर परिणाम करतात. पाच मुख्य वनस्पती वाढ नियामक आहेत. ते आहेत:

(i) ऑक्सिन

(ii) जिबरेलिक आम्ल

(iii) सायटोकिनिन

(iv) इथिलीन

(v) अॅब्सिसिक आम्ल

(i) ऑक्सिन

शोध:

ऑक्सिनच्या प्रभावांची पहिली निरीक्षणे चार्ल्स डार्विन आणि फ्रान्सिस डार्विन यांनी केली ज्यामध्ये त्यांनी कॅनरी ग्रासच्या कोलियोप्टाइल्सला एकतर्फी प्रकाश स्रोताकडे वाकताना पाहिले.

प्रयोगांच्या मालिकेनंतर असा निष्कर्ष काढला गेला की कोलियोप्टाइल्सच्या टोकावर तयार झालेला काही पदार्थ वाकण्यासाठी जबाबदार होता. शेवटी, हा पदार्थ ओटच्या रोपांमधील कोलियोप्टाइल्सच्या टोकांपासून ऑक्सिन म्हणून काढला गेला.

शारीरिक कार्ये:

1. ते वनस्पती पेशी वाढ नियंत्रित करतात.

2. ते अग्रस्थ प्राबल्याची घटना निर्माण करतात.

3. ते वाहिनी कॅम्बियममधील विभाजन आणि जाइलम विभेदन नियंत्रित करतात.

4. ते अनिषेचित फलधारणा प्रेरित करतात आणि पाने आणि फळांचे पतन रोखतात.

उद्यानविद्या उपयोग:

1. त्यांचा उपयोग स्टेम कटिंगमध्ये मुळे फुटवणारे संप्रेरक म्हणून केला जातो.

2. 2-4 D हे रासायनिक तणनाशक म्हणून वापरले जाते जे रुंद पाने असलेले, द्विदल तण नष्ट करते.

3. ते टोमॅटोमध्ये अनिषेचित फलधारणा प्रेरित करतात.

4. ते अननस आणि लिचीमध्ये फुलांची वाढ करतात.

(ii) जिबरेलिक आम्ल

शोध:

बकाने किंवा “मूर्ख तांदूळ रोप” रोग प्रथम जपानी शेतकऱ्यांनी पाहिला. या रोगात, तांदळाची रोपे नैसर्गिक वनस्पतींपेक्षा उंच वाढतात आणि पातळ आणि फिकट हिरवी दिसतात. नंतर, अनेक प्रयोगांनंतर, असे आढळून आले की ही स्थिती एका विशिष्ट बुरशी जिबेरेला फुजिकुरोईच्या संसर्गामुळे होते. सक्रिय पदार्थ वेगळा करण्यात आला आणि जिबरेलिक आम्ल म्हणून ओळखला गेला.

शारीरिक कार्ये:

1. ते आंतरपर्वांचे लांबीकरण करते.

2. ते रोझेट वनस्पतींमध्ये बोल्टिंगला प्रोत्साहन देते.

3. ते बियांची झोप तोडून आणि राखीव अन्न पचवण्यासाठी हायड्रोलेजेस एन्झाइमचे संश्लेषण सुरू करून बियांच्या अंकुरणास प्रवृत्त करण्यास मदत करते.

उद्यानविद्या उपयोग:

1. ते आंतरपर्वांची लांबी वाढवून ऊसात साखरेचे प्रमाण वाढवण्यास मदत करते.

2. ते द्राक्षाच्या देठांची लांबी वाढवते.

3. ते सफरचंदाचा आकार सुधारते.

4. ते वृद्धत्व विलंबित करते.

5. ते परिपक्वता गतीवर करते आणि तरुण कोनिफरमध्ये बी-उत्पादन प्रेरित करते.

(iii) सायटोकिनिन

शोध:

त्यांच्या प्रायोगिक निरीक्षणांद्वारे, एफ. स्कूग आणि त्यांच्या सहकार्यांना आढळले की जेव्हा संवहनी ऊतींचे अर्क, यीस्ट अर्क, नारळाचे दूध किंवा डीएनए संवर्धन माध्यमात जोडले गेले तेव्हा तंबाखूच्या कॅलसमध्ये विभेदन झाले. यामुळे सायटोकिनिनचा शोध लागला.

शारीरिक कार्ये:

1. ते अग्रस्थ प्राबल्याचे निर्बंध करून पार्श्व शाखांची वाढ प्रोत्साहित करतात.

2. ते नवीन पाने, हरितद्रव्ये आणि आगंतुक कळ्या तयार करण्यास मदत करतात.

3. ते पोषक संचलनाला प्रोत्साहन देऊन वृद्धत्व विलंबित करण्यास मदत करतात.

उद्यानविद्या उपयोग:

1. ते अग्रस्थ प्राबल्य रोखण्यासाठी वापरले जातात.

2. ते पानांमध्ये वृद्धत्व विलंबित करण्यासाठी वापरले जातात.

(iv) इथिलीन

शोध:

हे पाहिले गेले की कच्च्या केळी पिकलेल्या केळीसोबत साठवल्यावर लवकर पिकतात. नंतर, पिकवण्यास प्रवृत्त करणारा पदार्थ इथिलीन असल्याचे आढळले.

शारीरिक कार्ये:

1. ते बियांची आणि कळ्यांची झोप तोडण्यास मदत करते.

2. ते खोल पाण्यातील तांदूळ वनस्पतींमध्ये जलद आंतरपर्व लांबीकरण प्रोत्साहित करते.

3. ते मुळांची वाढ आणि मुळांच्या केसांची निर्मिती प्रोत्साहित करते.

4. ते वृद्धत्व आणि पाने आणि फुलांचे पतन प्रोत्साहित करते.

5. ते फळांमध्ये श्वसन दर गतीवर करते आणि फळे पिकण्यास चालना देते.

उद्यानविद्या उपयोग:

1. त्याचा उपयोग अननसमध्ये फुलांची सुरुवात करण्यासाठी आणि फळांची सेटिंग समक्रमित करण्यासाठी केला जातो.

2. ते आंब्यामध्ये फुलांची वाढ प्रेरित करते.

3. एथेफॉनचा उपयोग टोमॅटो आणि सफरचंदातील फळे पिकवण्यासाठी आणि कापूस, चेरी आणि अक्रोडमध्ये फुले आणि पानांचे पतन गतीवर करण्यासाठी केला जातो.

4. ते काकडीमध्ये मादी फुलांची संख्या वाढवते.

(v) अॅब्सिसिक आम्ल

शोध:

१९६० च्या मध्यात, इनहिबिटर-बी, अॅब्सिशन II, आणि डॉर्मिन हे तीन स्वतंत्र संशोधकांद्वारे शोधले गेले. नंतर हे रासायनिकदृष्ट्या सारखेच असल्याचे आढळले आणि त्यानंतर त्यांना ABA (अॅब्सिसिक आम्ल) असे म्हटले गेले.

शारीरिक कार्ये:

1. ते वनस्पती चयापचयासाठी निर्बंधक म्हणून कार्य करते.

2. ते पाण्याचा ताण दरम्यान रंध्र बंद होण्यास उत्तेजन देते.

3. ते बियांची झोप प्रेरित करते.

4. ते पाने, फळे आणि फुलांचे पतन प्रेरित करते.

उद्यानविद्या उपयोग:

ते साठवलेल्या बियांमध्ये बियांची झोप प्रेरित करते.

उत्तर

फोटोपीरियोडिझम म्हणजे प्रकाशाच्या कालावधीच्या (म्हणजे दिवस आणि रात्रीच्या कालावधीच्या) संदर्भात वनस्पतींची प्रतिक्रिया. प्रकाशाच्या कालावधीशी त्याच्या प्रतिक्रियेच्या आधारावर, वनस्पतीला अल्प-दिवस वनस्पती, दीर्घ-दिवस वनस्पती किंवा दिवस-तटस्थ वनस्पती असे वर्गीकृत केले जाते. अल्प-दिवस वनस्पती जेव्हा गंभीर दिवस-लांबीपेक्षा कमी कालावधीसाठी प्रकाशात ठेवल्या जातात तेव्हा फुले येतात (उदाहरणार्थ: क्रिसॅन्थेमम). दीर्घ-दिवस वनस्पती जेव्हा गंभीर दिवस-लांबीपेक्षा जास्त कालावधीसाठी प्रकाशात ठेवल्या जातात तेव्हा फुले येतात (उदाहरणार्थ: मुळा). जेव्हा प्रकाशाच्या कालावधीच्या संपर्कात येण्याच्या कालावधी आणि फुलांच्या प्रतिक्रिया यांच्यात कोणताही स्पष्ट संबंध आढळत नाही, तेव्हा वनस्पतींना दिवस-तटस्थ वनस्पती म्हणतात (उदाहरणार्थ: टोमॅटो).

असे गृहीत धरले जाते की फुलांसाठी जबाबदार असलेला संप्रेरक पदार्थ पानांमध्ये तयार होतो, त्यानंतर तो कळीच्या अग्रभागाकडे स्थलांतरित होतो आणि त्यांना फुलांच्या अग्रभागांमध्ये बदलतो. फुलांच्या प्रतिक्रियेचा अभ्यास करण्यासाठी फोटोपीरियोडिझम मदत करते विविध पिक वनस्पतींमध्ये प्रकाशाच्या संपर्काच्या कालावधीच्या संदर्भात.

व्हर्नलायझेशन म्हणजे वनस्पतींमध्ये थंडीने प्रेरित फुलांची वाढ. काही वनस्पतींमध्ये (जसे की गहू आणि रायच्या हिवाळ्यातील प्रजाती आणि द्विवार्षिक जसे की गाजर आणि कोबी), फुलांची वाढ प्रेरित करण्यासाठी कमी तापमानाच्या संपर्कात येणे आवश्यक आहे. राय आणि गव्हाच्या हिवाळ्यातील प्रजाती शरद ऋतूतील मध्ये लावल्या जातात. ते हिवाळ्यात रोपाच्या अवस्थेत राहतात आणि उन्हाळ्यात फुले येतात. तथापि, जेव्हा या प्रजाती वसंत ऋतूमध्ये पेरल्या जातात तेव्हा त्या फुलत नाहीत. कोबी आणि मुळामध्येही अशीच प्रतिक्रिया दिसून येते.

उत्तर

अॅब्सिसिक आम्लाला ताण संप्रेरक म्हणतात कारण ते तणावग्रस्त परिस्थितीविरूद्ध वनस्पतींमध्ये विविध प्रतिक्रिया प्रेरित करते.

ते विविध ताणांकडे वनस्पतींची सहनशीलता वाढवते. ते पाण्याचा ताण दरम्यान रंध्र बंद होण्यास उत्तेजन देते. ते बियांची झोप प्रोत्साहित करते आणि अनुकूल परिस्थितीत बियांचे अंकुरण सुनिश्चित करते. ते बियांना शुष्कीकरण सहन करण्यास मदत करते. ते वाढीच्या हंगामाच्या शेवटी वनस्पतींमध्ये झोप प्रेरित करण्यात आणि पाने, फळे आणि फुलांचे पतन प्रोत्साहित करण्यात देखील मदत करते.

उत्तर

उच्च वनस्पतींमध्ये वाढ आणि विकास हे खुले असल्याचे संबोधले जाते. याचे कारण असे की या वनस्पतींच्या शरीरात विविध ठिकाणी सतत विभाजित होण्याची आणि नवीन पेशी तयार करण्याची क्षमता असलेली विविध विभाज्योतके उपस्थित असतात.

उत्तर

अल्प-दिवस वनस्पती आणि दीर्घ-दिवस वनस्पतींमध्ये फुलांची प्रतिक्रिया ही या वनस्पतींना प्रकाशाच्या संपर्कात किती कालावधीसाठी ठेवले जाते यावर अवलंबून असते. अल्प-दिवस वनस्पती आणि दीर्घ-दिवस वनस्पती एकाच ठिकाणी फुले देऊ शकतात, जर त्यांना पुरेसा फोटोपीरियड दिला गेला असेल तर.

उत्तर

(अ) एका फांदीमध्ये मुळे फुटवण्यास प्रवृत्त करणे - ऑक्सिन

(आ) एक फळ लवकर पिकवणे - इथिलीन

(इ) पानांचे वृद्धत्व विलंबित करणे - सायटोकिनिन

(ई) कक्षीय कळ्यांमध्ये वाढ प्रेरित करणे - सायटोकिनिन

(उ) रोझेट वनस्पती ‘बोल्ट’ करणे - जिबरेलिक आम्ल

(ऊ) पानांमध्ये तात्काळ रंध्र बंद होणे प्रेरित करणे - अॅब्सिसिक आम्ल

उत्तर

एक पर्णरहित वनस्पती फोटोपीरियोडिक चक्राला प्रतिसाद देणार नाही.

असे गृहीत धरले जाते की फुलांसाठी जबाबदार असलेला संप्रेरक पदार्थ पानांमध्ये तयार होतो, त्यानंतर तो कळीच्या अग्रभागाकडे स्थलांतरित होतो आणि त्यांना फुलांच्या अग्रभागांमध्ये बदलतो. म्हणून, पाने नसल्यास, प्रकाशाची प्रतिक्रिया होणार नाही, म्हणजे वनस्पती प्रकाशाला प्रतिसाद देणार नाही.

उत्तर

(अ) जर $GA_3$ तांदळाच्या रोपांवर लावले तर तांदळाची रोपे आंतरपर्व लांबीकरण आणि उंचीत वाढ दर्शवतील.

(आ) जर विभाजित होणाऱ्या पेशी विभेदित होणे थांबवतात, तर वनस्पती अवयव जसे की पाने आणि खोड तयार होणार नाहीत. अविभेदित पेशींच्या समूहाला कॅलस म्हणतात.

(इ) जर एक कुजलेले फळ कच्च्या फळांमध्ये मिसळले जाते, तर कुजलेल्या फळांपासून तयार झालेले इथिलीन कच्च्या फळांना लवकर पिकवेल.

(ई) जर तुम्ही संवर्धन माध्यमात सायटोकिनिन घालणे विसरलात, तर पेशी विभाजन, वाढ आणि विभेदन आढळणार नाही.