34.10: מורפוגנזה

מורפוגנזה של צמחים היא התפתחות של צורה ומבנה צמחי הכרוכה בכמה תהליכי התפתחות חופפים, כולל צמיחה והתמיינות תאים. תאי קודמן מתמיינים לסוגי תאים ספציפיים, המאורגנים ברקמות ובמערכות האיברים המרכיבות את הצמח הפונקציונלי.

גידול צמחים והתמיינות תאים נמצאים בשליטה הורמונלית מורכבת. הורמונים צמחיים מווסתים את ביטוי הגנים, לעתים קרובות בתגובה לגירויים סביבתיים. לדוגמה, צמחים רבים יוצרים פרחים. שלא כמו גבעולים ושורשים, פרחים אינם גדלים לאורך חיי הצמח. פריחה כרוכה בשינוי בזהות של אזורי המריסטמה של הצמח המכילים תאים המתחלקים באופן פעיל היוצרים רקמות חדשות.

בנוסף לאותות פנימיים, רמזים סביבתיים כמו טמפרטורה ואורך היום מפעילים את הביטוי של גנים של זהות המריסטמה. גנים של זהות מריסטמה מאפשרים את הפיכת המריסטמה האפיקילית של הנצר למריסטמה של התפרחת, מה שמאפשר למריסטמה לייצר מבנים פרחוניים ולא צומחים.

מריסטמה של התפרחת מייצרת את המריסטמה הפרחונית. תאים במריסטמה הפרחונתי מתמיינים לאחד מאיברי הפרחים, עלי כותרת, אבקנים או עלה השחלה בהתאם למיקומם הרדיאלי, המכתיב את הביטוי של גנים לזהות איברים.

השערת ה-ABC טוענת כי ארבעת איברי הפרח נוצרים בהנחייתם של שלוש מחלקות של גנים לזהות איברים: A, B ו-C. אם רק גנים A באים לידי ביטוי, נוצרים עלי גביע. אם רק גנים C באים לידי ביטוי, נוצרים עלי שחלה. ביטוי משותף של גנים B ו-C מוליד אבקנים, ואילו זה של גנים A ו-B מייצר עלי כותרת.

לסיכום, פריחה והיבטים אחרים של מורפוגנזה של צמחים מותנים במספר תהליכי התפתחות חופפים.