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34.9: Morphogenese
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Morphogenese
 
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34.9: Morphogenese

Die Pflanzenmorphogenese – die Entwicklung der Form und Struktur einer Pflanze – umfasst mehrere sich überschneidende Entwicklungsprozesse, einschließlich Wachstum und Zelldifferenzierung. Vorläuferzellen unterscheiden sich in bestimmte Zelltypen, die in die Gewebe und Organsysteme, aus denen die funktionelle Pflanze bestehen, organisiert sind.

Pflanzenwachstum und Zelldifferenzierung stehen unter komplexer hormoneller Kontrolle. Pflanzenhormone regulieren die Genexpression, oft als Reaktion auf Umweltreize. Zum Beispiel bilden viele Pflanzen Blumen. Im Gegensatz zu Stielen und Wurzeln wachsen Blumen nicht im Laufe des Lebens einer Pflanze. Die Blüte beinhaltet eine Veränderung der Identität von Meristemen – Regionen der Pflanze, die aktiv spaltende Zellen enthalten, die neues Gewebe bilden.

Zusätzlich zu internen Signalen lösen Umwelthinweise – wie Temperatur und Tageslänge – die Expression von Meristem-Identitätsgenen aus. Meristem-Identitätsgene ermöglichen die Umwandlung des triebförmigen Meristem in den Blütenstand Meristem, so dass der Meristem eher florale als vegetative Strukturen produzieren kann.

Der Blütenstand Meristem produziert den floralen Meristem. Zellen im floralen Meristem unterscheiden sich in einem der Blütenorgane – Kelchblätter, Blütenblätter, Stamens oder Karpel – entsprechend ihrer radialen Position, die den Ausdruck von Organidentitätsgenen diktiert.

Die ABC-Hypothese geht davon aus, dass sich die vier Blütenorgane unter der Leitung von drei Klassen von Organidentitätsgenen bilden: A, Bund C. Wenn nur A-Gene exprimiert werden, bilden sich Kelchblätter. Wenn nur C-Gene exprimiert werden, werden Karpeln produziert. Die Koexpression von B- und C-Genen führt zu Stamen, während die von A- und B-Genen Blütenblätter produziert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Blüte – und andere Aspekte der Pflanzenmorphogenese – von mehreren, sich überschneidenden Entwicklungsprozessen abhängig sind.


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