مریستمهای گیاهی و رشد
گیاهان از مریستمها رشد میکنند — مجموعههای خودتجدیدشوندهای از سلولهای بنیادی در نوک و کنارههای خود — که به گیاه اجازه میدهد اندامهای جدیدی اضافه کند و در طول زندگی خود گسترش یابد، یک استراتژی رشد نامحدود برخلاف حیوانات.
Definition
مریستمها مناطقی از سلولهای تمایز نیافته و در حال تقسیم هستند که بافتها و اندامهای جدیدی را تولید میکنند، و رشد گیاه افزایش اندازه و تعداد سلولهایی است که از طریق فعالیت مداوم آنها تولید میشوند.
Scope
این موضوع مریستمهای رأسی ساقه و ریشه و مریستمهای جانبی، سازماندهی و نگهداری جایگاههای سلولهای بنیادی گیاهی، الگودهی آغاز اندامها از جمله فیلوتاکسی، و چگونگی هدایت رشد گیاه توسط تقسیم و گسترش سلولی را پوشش میدهد.
Core questions
- مریستمهای رأسی ساقه و ریشه چگونه سازماندهی میشوند؟
- چگونه یک مجموعه پایدار از سلولهای بنیادی حفظ میشود در حالی که سلولها برای رشد نیز استفاده میشوند؟
- مریستمها چگونه آرایش منظم برگها و سایر اندامها را الگو میدهند؟
Key theories
- حفظ جایگاه سلولهای بنیادی
- یک حلقه بازخورد بین یک مرکز سازماندهنده و سلولهای بنیادی بالایی، مریستم را در تعادل نگه میدارد و سلولهای از دست رفته به دلیل تمایز را جایگزین میکند تا مریستم به طور نامحدود باقی بماند.
- رشد نامحدود و باز
- از آنجا که مریستمها حفظ میشوند، گیاهان به طور نامحدود و ماژولار رشد میکنند، واحدهای تکراری را اضافه میکنند و معماری خود را در پاسخ به محیط تنظیم میکنند.
Mechanisms
مریستم رأسی ساقه به یک ناحیه مرکزی از سلولهای بنیادی با تقسیم آهسته، یک ناحیه محیطی که در آن اندامها آغاز میشوند، و یک مرکز سازماندهنده زیرین سازماندهی شده است؛ سیگنالدهی بین مرکز سازماندهنده و سلولهای بنیادی تعداد آنها را تثبیت میکند. انتقال جهتدار اکسین و میدانهای بازدارنده، پریموردیومهای اندامهای متوالی را موقعیتیابی میکنند و مارپیچها و چرخههای منظم فیلوتاکسی را ایجاد میکنند. خود رشد، تقسیم سلولی جهتدار را با گسترش سلولی ناهمسانگرد که توسط تورژسانس در برابر تسلیم کنترلشده دیواره سلولی هدایت میشود، ترکیب میکند. مجموعههای جهشیافته در گیاهان مدل در شناسایی تنظیمکنندههای عملکرد مریستم نقش اساسی داشتهاند.
Clinical relevance
زیستشناسی مریستم زیربنای تکثیر باغبانی و کشت بافت است: کشت نوک مریستم گیاهان عاری از بیماری تولید میکند، و کنترل شاخهزنی و معماری از طریق فعالیت مریستم هدفی برای بهبود عملکرد و شکل محصول است.
History
آناتومی کلاسیک مریستمهای رأسی و ناحیهبندی آنها را توصیف کرد؛ آزمایشهای میکروسرجری بعدی و به طور قاطع، ژنتیک مولکولی در گیاهان مدل، سیگنالدهی را که جایگاه سلولهای بنیادی را حفظ میکند و آغاز اندام را الگو میدهد، آشکار ساخت.
Key figures
- Katherine Esau
- Ian Sussex
Related topics
Seminal works
- taiz2015
- raven2013
Frequently asked questions
- مریستم چیست؟
- مریستم ناحیهای از سلولهای تمایز نیافته و پیوسته در حال تقسیم است؛ مریستمهای رأسی در نوک ساقه و ریشه باعث طویل شدن میشوند، در حالی که مریستمهای جانبی ضخامت را افزایش میدهند و به گیاهان اجازه میدهند در طول زندگی خود رشد کنند.
- چرا برگها در الگوهای منظم رشد میکنند؟
- پریموردیومهای برگ جدید در موقعیتهایی که توسط میدانهای بازدارنده، عمدتاً شامل هورمون اکسین، در اطراف رأس ساقه تعیین میشوند، تشکیل میشوند و مارپیچهای منظم و سایر آرایشها را که به عنوان فیلوتاکسی شناخته میشوند، تولید میکنند.