Back to chapter

34.7:

רִקמה יוצרת והתפתחות צמחים

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

שלא כמו רוב בעלי החיים, צמחים יכולים לצמוח לאורך חייהם. צמיחת צמחים מקלה על ידי מריסטמות רקמות המכילות תאים לא מובחנים שיכולים להתחלק באופן תמידי הדומים לתאי גזע מהחי. כל צמחי כלי הדם עוברים צמיחה ראשונית, המאריכה שורשים וגבעולים.צמיחה ראשונית מתחילה במריסטמות אפיות, הממוקמות בקצות הגבעולים והשורשים כאן, תאים לא מובחנים מתחלקים. חלק מתאי הבת נשארים במריסטמות וממשיכים להתחלק שוב. אחרים מתבדלים באופן חלקי למריסטמות קוקודיות.המריסטות קוקודיות הפרוטודרם, מריסטמות שורש, והפרוקמביום מתבדלים לרקמות ראשוניות מובחנות. הפרוטודרם הופך לרקמות עור, לשכבות החיצוניות המגנות. מריסטמות שורש מתפתח לרקמת קרקע, המהווה את מרבית גופו של צמח צעיר.הפרוקמביום יוצר רקמת כלי דם, כולל עצה ושיפה. בנוסף לגידול ראשוני, צמחים עציים עוברים גם גידול משני. צמיחה משנית מרחיבה שורשים וגבעולים, אך לעיתים רחוקות עלים.שני מריסטמות לרוחב תורמים לצמיחה משנית:הקמביום שעם והקמביום הווסקולרי. הקמביום שעם מפיק שעם מבחוץ ופלודרם מבפנים ויוצר את פרידרם. הקמביום הווסקולרי ממוקם בין העצה הראשונית לשיפה הראשונית.כאן, צמיחה משנית מייצרת שיפה משנית מבחוץ ועצה משנית, המכונה גם עץ, מבפנים. בעצים רבים, פעילות זו מייצרת טבעות גידול שנתיות, בהן מדענים יכולים להשתמש כדי ללמוד אקלים. עץ שגדל באביב מכיל תאים בקטרים גדולים יותר וקירות דקים יותר מאשר עץ שיוצר מאוחר יותר בעונת הגידול.שנת צמיחה, אם כן, מתבטאת כטבעת מובחנת. מכיוון שעצים גדלים היטב בסביבות חמות עם הרבה מים, טבעות עבות מעידות על שנים חמות ורטובות וטבעות דקות מעידות על שנים קרות או יבשות. בסך הכל, צמיחה ראשונית מאפשרת לצמחים להאריך את הגבעולים שלהם בחיפוש אחר אור ושורשיהם כדי לאסוף לחות וחומרים מזינים.בינתיים, צמיחה משנית מספקת תמיכה מבנית להתאימת של צמחים עציים.

34.7:

רִקמה יוצרת והתפתחות צמחים

Plants grow throughout their lives; this is called indeterminate growth, and it distinguishes plants from most animals. Although certain parts of plants stop growing (e.g., leaves and flowers), others grow continuously—like roots and stems.

Indeterminate growth in plants is enabled by meristems, tissues containing undifferentiated cells—called meristematic cells. When meristematic cells divide, some daughter cells remain in the meristem, ensuring a steady supply of undifferentiated cells. Other daughter cells elongate and eventually differentiate into mature tissue.

There are two main types of plant growth: primary growth and secondary growth. Primary growth increases the length of roots and shoots, and produces leaves. Secondary growth increases the thickness of roots and shoots—but rarely leaves—in regions where primary growth has ended.

Most plant growth occurs in two types of meristems. Primary growth occurs in apical meristems, located at the tips of roots and shoots. Secondary growth occurs in lateral meristems, which run along the lengths of roots and shoots.

All vascular plants undergo primary growth, which allows roots to explore soil and shoots to access more light. Primary growth begins with the division of undifferentiated cells in the apical meristem. Daughter cells that leave the meristem partially differentiate into primary meristematic cells. Primary meristematic cells divide and elongate, fully differentiating into mature tissues and lengthening roots and shoots in the process.

The roots and shoots of woody plants undergo secondary growth in addition to primary growth. Secondary growth is enabled by two lateral meristems—the vascular cambium and the cork cambium.

The vascular cambium develops into vascular tissue—including secondary xylem (wood) and secondary phloem. The cork cambium replaces the epidermis with the sturdier periderm. The addition of these cells increases the width of roots and shoots.

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]