34.9: Морфогенез

Морфогенез растения – формирование формы и структуры растения »включает несколько перекрывающихся процессов развития, включая рост и дифференцировку клеток. Клетки-предшественники дифференцируются в определенные типы клеток, которые организованы в ткани и системы органов, составляющих функциональное растение.

Рост растений и дифференциация клеток находятся под сложным гормональным контролем. Гормоны растений регулируют экспрессию генов, часто в ответ на раздражители окружающей среды. Например, многие растения образуют цветы. В отличие от стеблей и корней цветы не растут на протяжении всей жизни растения. Цветение включает изменение идентичности меристем – регионов растения, содержащих активно делящиеся клетки, образующие новые ткани.

Помимо внутренних сигналов, факторы окружающей среды, такие как температура и продолжительность дня, запускают экспрессию генов идентичности меристем. Гены идентичности меристемы обеспечивают преобразование апикальной меристемы побега в меристему соцветия, позволяя меристеме создавать цветочные, а не вегетативные структуры.

Меристема соцветия дает меристему цветков. Клетки в меристеме цветков дифференцируются в один из органов цветка – чашелистики, лепестки, тычинки или плодолистики – в соответствии с их радиальным положением, которое определяет экспрессию генов идентичности органов.

Гипотеза ABC утверждает, что четыре органа цветка формируются под руководством трех классов генов идентификации органов: A , B и C . Если экспрессируются только гены A , образуются чашелистики. Если экспрессируются только гены C , образуются плодолистики. Совместная экспрессия генов B и C дает начало тычинкам, тогда как экспрессия генов A и B дает лепестки .

Таким образом, цветение & mdash; и другие аспекты морфогенеза растений & mdash; зависят от множества, перекрывающихся процессов развития.