المريستيمات النباتية والنمو
تنمو النباتات من المريستيمات — وهي تجمعات متجددة ذاتيًا من الخلايا الجذعية الموجودة في أطرافها وجوانبها — مما يسمح للنبات بإضافة أعضاء جديدة وتمديد نفسه طوال حياته، وهي استراتيجية نمو مفتوحة النهاية تختلف عن تلك الموجودة في الحيوانات.
Definition
المريستيمات هي مناطق من الخلايا غير المتمايزة والمنقسمة التي تولد أنسجة وأعضاء جديدة، ونمو النبات هو الزيادة في حجم وعدد الخلايا الناتجة عن نشاطها المستمر.
Scope
يغطي هذا الموضوع المريستيمات القمية للساق والجذر والمريستيمات الجانبية، وتنظيم وصيانة مواضع الخلايا الجذعية النباتية، وتشكيل بدء الأعضاء بما في ذلك الترتيب الورقي (phyllotaxis)، وكيف تدفع انقسام الخلايا وتوسعها نمو النبات.
Core questions
- كيف يتم تنظيم المريستيمات القمية للساق والجذر؟
- كيف يتم الحفاظ على تجمع مستقر من الخلايا الجذعية بينما تُستخدم الخلايا أيضًا للنمو؟
- كيف تحدد المريستيمات الترتيب المنتظم للأوراق والأعضاء الأخرى؟
Key theories
- الحفاظ على موضع الخلايا الجذعية
- تحافظ حلقة التغذية الراجعة بين المركز التنظيمي والخلايا الجذعية العلوية على توازن المريستيم، لتحل محل الخلايا المفقودة بسبب التمايز بحيث يستمر المريستيم إلى أجل غير مسمى.
- النمو غير المحدد والمفتوح
- نظرًا للاحتفاظ بالمريستيمات، تنمو النباتات بشكل غير محدد وبشكل نمطي، مضيفة وحدات متكررة وتعديل هيكلها استجابة للبيئة.
Mechanisms
يتكون المريستيم القمي للساق من منطقة مركزية من الخلايا الجذعية البطيئة الانقسام، ومنطقة محيطية حيث تبدأ الأعضاء، ومركز تنظيمي أساسي؛ ويؤدي التشوير بين المركز التنظيمي والخلايا الجذعية إلى استقرار عددها. يحدد النقل الاتجاهي للأوكسين والمجالات المثبطة مواقع البادئات العضوية المتتالية، مما يولد اللوالب والدوامات المنتظمة للترتيب الورقي (phyllotaxis). يجمع النمو نفسه بين الانقسام الخلوي الموجه والتوسع الخلوي المتباين الخواص المدفوع بالضغط الامتلائي (turgor) ضد الخضوع المتحكم فيه لجدار الخلية. كانت مجموعات الطفرات في النباتات النموذجية مفيدة في تحديد منظمات وظيفة المريستيم.
Clinical relevance
تكمن بيولوجيا المريستيم وراء التكاثر البستاني وزراعة الأنسجة: تنتج زراعة قمم المريستيم نباتات خالية من الأمراض، ويعد التحكم في التفرع والهيكل من خلال نشاط المريستيم هدفًا لتحسين غلة المحاصيل وشكلها.
History
وصفت التشريح الكلاسيكي المريستيمات القمية وتوزيعها المناطقي؛ وكشفت التجارب الجراحية الدقيقة اللاحقة، وبشكل حاسم، الوراثة الجزيئية في النباتات النموذجية عن الإشارات التي تحافظ على موضع الخلايا الجذعية وتحدد نمط بدء الأعضاء.
Key figures
- Katherine Esau
- Ian Sussex
Related topics
Seminal works
- taiz2015
- raven2013
Frequently asked questions
- ما هو المريستيم؟
- المريستيم هو منطقة من الخلايا غير المتمايزة والمنقسمة باستمرار؛ تدفع المريستيمات القمية في أطراف الساق والجذر الاستطالة، بينما تضيف المريستيمات الجانبية سمكًا، مما يسمح للنباتات بالنمو طوال حياتها.
- لماذا تنمو الأوراق بأنماط منتظمة؟
- تتشكل بادئات الأوراق الجديدة في مواقع تحددها مجالات مثبطة، تتضمن بشكل كبير هرمون الأوكسين، حول قمة الساق، مما ينتج اللوالب المنتظمة والترتيبات الأخرى المعروفة باسم الترتيب الورقي (phyllotaxis).