Back to chapter

34.7:

Меристемы и рост растений

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Meristems and Plant Growth

Languages

Share

В отличие от большинства животных, растения могут расти на протяжении всей своей жизни. Рост растений облегчается меристемами, тканями, содержащими недифференцированные клетки, которые могут постоянно делиться сродни животным стволовым клеткам. Все сосудистые растения проходят основной рост, который удлиняет корни и побеги.Первичный рост начинается в. апикальных меристемах, расположенных на кончиках стеблей и корней. Здесь недифференцированные клетки делятся.Некоторые дочерние клетки остаются в меристеме и переходят к разделению снова. Другие частично дифференцируют в основные меристемы. Основные меристемы протодерм, наземная меристема, и прокамбий дифференцируют в отдельные первичные ткани.Протодерм становится покровной тканью, защитными наружными слоями. Наземная меристема превращается в наземную ткань, которая составляет в основном тело молодого растения. Прокамбий формирует сосудистую ткань, включая ксилему и флоэму.Помимо первичного роста, древесные растения также подвергаются вторичному росту. Вторичный рост расширяет корни и стебли, но редко листья. Две боковые меристемы способствуют вторичному росту:пробковый камбий и сосудистый камбий.Пробковый камбий производит пробку к внешней стороне и к феллодерму изнутри, формируя перидерм. Расположен сосудистый камбий между первичной ксилемой и первичной флоэмой. Здесь, вторичный рост генерирует вторичную флоэму снаружи и вторичную ксилему, также известную, как древесина, внутри.Во многих деревьях эта деятельность производит кольца ежегодного роста, которые ученые могут использовать для изучения климата. Древесина, выросшая весной, содержит клетки с большим диаметром и более тонкими стенками, чем древесина, произведённая позже в сезоне роста. Таким образом, год роста проявляется, как отдельное кольцо.Поскольку деревья растут хорошо в тёплых условиях с большим количеством воды, толстые кольца являются индикатором тепла, влажных лет, и тонкие кольца указывают на холодные или сухие годы. В целом, первичный рост позволяет растениям расширить свои побеги в поисках света, и корни для сбора влаги и питательных веществ. Между тем, вторичный рост обеспечивает структурную поддержку для размещения удлиняющихся древесных растений.

34.7:

Меристемы и рост растений

Растения растут на протяжении всей своей жизни; это называется неопределенным ростом, и он отличает растения от большинства животных. Хотя некоторые части растений перестают расти (например, листья и цветы), другие растут непрерывно – например, корни и стебли.

Неопределенный рост растений обеспечивается меристемами, тканями, содержащими недифференцированные клетки, называемые меристематическими клетками. Когда меристематические клетки делятся, некоторые дочерние клетки остаются в меристеме, обеспечивая постоянный приток недифференцированных клеток. Другие дочерние клетки удлиняются и в конечном итоге дифференцируются в зрелую ткань.

Существует два основных типа роста растений: первичный и вторичный. Первичный рост увеличивает длину корней и побегов и дает листья. Вторичный рост увеличивает толщину корней и побегов & mdash; но редко оставляет & mdash; в регионах, где первичный рост закончился.

В основном рост растений происходит в меристемах двух типов. Первичный рост происходит в апикальных меристемах, расположенных на концах корней и побегов. Вторичный рост происходит в боковых меристемах, которые проходят по длине корней и побегов.

Все сосудистые растения проходят первичный рост, что позволяет корням исследовать почву, а побегам – получать больше света. Первичный рост начинается с деления недифференцированных клеток в апикальной меристеме. Дочерние клетки, покидающие меристему, частично дифференцируются в первичные меристематические клетки. Первичные меристематические клетки делятся и удлиняются, полностью дифференцируясь в зрелые ткани и при этом удлиняя корни и побеги.

Корни и побеги древесных растений подвергаются вторичному росту в дополнение к первичному росту. Вторичный рост обеспечивается двумя боковыми меристемами – сосудистым камбием и пробковым камбием.

Сосудистый камбий превращается в сосудистую ткань – включая вторичную ксилему (древесину) и вторичную флоэму. Пробковый камбий заменяет эпидермис более прочной перидермой. Добавление этих ячеек увеличивает ширину корней и побегов.

Suggested Reading

Gaillochet, C., and J. U. Lohmann. 2015. “The Never-Ending Story: from Pluripotency to Plant Developmental Plasticity.” Development 142 (13): 2237–49. [Source]

Sablowski, R. (2010) Stem Cells in Plants and Animals. Nature Education 3(9):4. [Source]