A virágos növények egyedfejlődése, életciklusa a zigóta kialakulásával kezdődik. A zigótából a magképzés során kifejlődik a csíra, amely gyökérkezdeményre (gyököcskére) és hajtáskezdeményre (rügyecskére) tagolódik. A következő fejlődési szakasz a csírázás, ezt követi a létfenntartó szervek, a gyökér és a hajtás kialakulása, majd a virág- és termésképzés.
Az egynyári, más néven egyéves növények teljes életciklusa a csírázástól a magképzésig egy éven belül játszódik le. Az egynyári növényektermésképzés után elszáradnak, a következő évben magjaikból hajtanak ki újra. A kétnyári, azaz kétéves növények az első évben csak létfenntartó szerveket fejlesztenek, a virág- és termésképzés a második évben történik. Az évelő növények hosszú ideig élnek, minden évben virítanak, és termést hoznak. A lágy szárú növények raktározó szervekkel (pl. hagyma, gyöktörzs, gumó) telelnek át, és minden évben új föld feletti hajtást képeznek. Az évelő növények jellemző képviselői a fák és a cserjék is. A sokéves növényekhajtása több éven át fejlődik, majd ezt követi a virág- és termésképzés. Ezután a hajtás elszárad. A félsivatagokban élő rövid életidejű (efemer) növények teljes életciklusa 3-4 hét alatt lejátszódik. Összehasonlításul: az egynyári növényeknél ez 6-8 hónapot vesz igénybe.
A növények növekedését és fejlődését a környezeti feltételek (pl. hőmérséklet, víz, fényerősség) mellett belső tényezők is szabályozzák, amelyek közül a legfontosabbak a növényi hormonok.
Csírázás
Kialakulása után a mag legtöbbször nem kezd azonnal csírázni, hanem nyugalmi állapotba
A bab csírázásának folyamata
kerül, és vizet veszít. Ezalatt befejeződik a csíra érése. A termésfal vagy a maghéj gyakran csírázásgátlóanyagot tartalmaz, ami megakadályozza, hogy a mag idő előtt, kedvezőtlen körülmények között, esetleg már a termésben fejlődésnek induljon.
A csírázás környezeti feltételei közül alapvető a víz jelenléte. A csírázás kezdetén a mag nagy mennyiségű vizet vesz fel (duzzadás), sejtjeiben felgyorsulnak az anyagcsere-folyamatok, megszűnik a nyugalmi állapot. A vízfelvétel miatt a mag térfogata hirtelen megnő, a maghéj felreped, ami könnyíti a sejtlégzéshez szükséges oxigén felvételét. A csírázásanyag- és energiaigényét a magtáplálószövetében tárolt tápanyagoklebontása fedezi. A csírázó növény a környezetéből vizet és oxigént vesz fel. A sejtlégzés a csírázás alatt a legerőteljesebb, hiszen a gyakori sejtosztódások, a gyors növekedés és fejlődés sok energiát igényelnek. A csírázás során először a gyököcske bújik elő, ezt követi a rügyecske kibukkanása. A lomblevelek megjelenése után a növényke már képes önálló fotoszintézisre, ilyenkor palántának nevezzük. A csírázáshőmérsékletigénye az adott faj fejlődésének környezeti körülményeihez igazodik. A búza hidegben is csírázik, a dinnye viszont magas hőmérsékletet igényel. Fény általában nem szükséges a csírázáshoz, bár vannak olyan növényfajok, amelyeknek magjai csak világosban vagy csak sötétben csíráznak ki. A talaj tápanyagtartalma nem befolyásolja a csírázást, hiszen a növény fejlődése a megfelelő mértékű fotoszintézis kialakulásáig a raktározott tápanyagok felhasználásával történik.
Gyökér- és hajtásképzés
A gyökér növekedését az osztódószövet biztosítja, amelyet a gyökérsüvegelnyálkásodósejtjei védenek a sérüléstől. Az osztódószövet által létrehozott sejtekből a megnyúlási zónábandifferenciálódnak a gyökérre jellemző szövetek. Ez a rész onnan kapta a nevét, hogy a gyökér növekedése itt a legerőteljesebb. A gyökérszőrök a felszívási zónában alakulnak ki. A felszívási zóna és a gyökércsúcs távolsága állandó, mert az elöregedett gyökérszőrök a felszívási zóna tetején elhalnak, a zóna alján azonban a gyökér növekedésének ütemében mindig újabbak képződnek. A felszívási zóna fölött az alapszövetbenedénynyalábok vannak, ezek kötik össze a gyökeret a többi szervvel.
A gyökér és a hajtás megjelenése után megkezdődik a szervek elágazásainak fejlődése, a bokrosodás. Új gyökérágak fejlődnek, a szár elágazik, és sok levelet hajt. Ebben a szakaszban a hosszanti növekedés nem jelentős, annál nagyobb mértékű a differenciálódás, az új szervek és szövetek kialakulása. A bokrosodást gyors növekedés követi, a növény szárba szökken. Azokban a növényekben, amelyekben az edénynyalábokosztódószövetet, kambiumot tartalmaznak, hamarosan megkezdődik a gyökér és a szár vastagodása.
Fás szár kialakulása
A fás szárú növények: a fák és a cserjék gyökere és a szára vastagodik. A fáknak magas törzsük van, a cserjék hajtása többnyire már a talaj fölött elágazik. A fás szárú növényekben az edénynyalábok közötti osztódószövet, a kambium már az első évben zárt kambiumhengerré alakul és osztódva kifelé háncsrészt, befelé farészt hoz létre. A szállítószöveti elemek mellett nagy mennyiségű szilárdító rost is képződik. A vastagodás eredményeként a fás szár belsejében kialakul a fatest, külső részében pedig a háncstest. A szállítószövetek közül csak a legfiatalabbak működnek, az idősebb szállítóelemek elzáródnak. A fatest és a háncstestsejtfalaiba gyakran tartósítócseranyagok rakódnak, amelyek megvédik az elhalt szöveteket a lebontó szervezetektől, így hozzájárulnak a hajtás hosszú életéhez. A háncstest felszínéből képződik a kéreg, amely a törzs vastagodásával felszakadozik, berepedezik, jellegzetes, fajra jellemző mintázata alakul ki. A mi éghajlati körülményeink között a kambiumévszakos ritmusban, szakaszosan működik. Késő ősszel és télen osztódása szünetel. Tavasszal tágabb üregű, nyáron szűkebb üregűszállítóelemeket hoz létre. A fatest tavasszal képződött része összességében világosabbnak tűnik, mint a nyáron kialakult rész. Az egy éven belül létrejött szállítószövetek így különböző színű sávokat, évgyűrűket alkotnak.
Virágzás
A létfenntartó szervek, a gyökér és a hajtás kifejlődését a virágzás követi. A virágzásban fontos szerepe van a fénynek. A mérsékelt és a hideg övezet számos fajahosszú nappalos növény, ami azt jelenti, hogy virágzásukhoz hosszan tartó napi megvilágítást igényelnek. Hazánkban tavasszal, nyár elején virítanak, amikor a nappalok hosszabbá válnak (pl. kukorica). A trópusi övezet növényeinek jelentős része rövidebb ideig tartó napi megvilágításhoz alkalmazkodott, rövidnappalos növény. Magyarországon a rövidnappalos növények ősszel virágoznak (pl. őszi rózsa). A hosszúnappalos növények akár 24 órán át tartó megvilágítás esetén is virágoznak. A rövidnappalos növények ezzel szemben meghatározott ideig tartó sötétséget igényelnek virágzásukhoz. A kertészetekben gyakran mesterséges megvilágítással vagy elsötétítéssel késztetik nyílásra a dísznövényeket. Az őszirózsa például napi néhány órás elsötétítéssel már nyár elején virágzásra bírható. A növények a fény jelenlétét és a megvilágítás hosszát a leveleikkel érzékelik.
A hajtásos növények ivartalan szaporodása
Sok hajtásos növény képes ivartalanul, indával, gyöktörzzsel, gumóval vagy gyökérágakkal szaporodni. Az egyedfejlődés ezekben az esetekben nem a zigótából, hanem egy egész sejtcsoportból indul meg. A hajtás- vagy gyökérdarabokkal történő szaporodás a regeneráció jelenségén alapul. Szűkebb értelemben a regeneráció a sérült vagy más ok miatt tönkrement szövetek pótlását jelenti, tágabb értelemben a szervek újraképzését is. A regeneráción alapuló ivartalan szaporítás lehetőségét a kertészetek is rendszeresen alkalmazzák (pl. tőosztás, dugványozás). A létfenntartó szervekkel történő szaporítást vegetatív szaporodásnak is nevezik.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
