Размножение и развитие растений
От формирования цветка до созревания семени, размножение и развитие растений прослеживают, как растения строят новые организмы и передают жизнь следующему поколению через чередование поколений.
Definition
Размножение и развитие растений — это изучение того, как растения производят потомство и как формируется и развивается тело растения, от гаметы до зрелого организма, включая чередование гаплоидных и диплоидных поколений.
Scope
Эта область охватывает половое и бесполое размножение у растений, генетический контроль формирования цветков, оплодотворение и развитие эмбриона и семени, а также меристемный рост, который формирует и постоянно расширяет тело растения.
Sub-topics
Core questions
- Как определяется идентичность цветочных органов в процессе развития цветка?
- Как оплодотворение и эмбриогенез приводят к образованию семени?
- Как меристемы генерируют и формируют растущее тело растения?
Key theories
- ABC-модель идентичности цветочных органов
- Комбинаторная активность трех классов гомеозисных генов определяет четыре типа цветочных органов в концентрических мутовках, что является концепцией, выведенной из изучения мутантов Arabidopsis и Antirrhinum.
- Чередование поколений
- Жизненный цикл растений чередуется между диплоидным спорофитом и гаплоидным гаметофитом, при этом относительное доминирование каждого из них меняется в различных основных линиях растений.
Clinical relevance
Размножение и развитие лежат в основе сельского хозяйства: контроль цветения, опыления, завязывания плодов и качества семян определяет урожайность, в то время как генетика развития позволяет осуществлять гибридное разведение, исследования апомиксиса и инженерию архитектуры растений.
History
Хофмайстер (Hofmeister) в девятнадцатом веке признал чередование поколений у различных групп растений; столетие спустя генетический анализ цветочных мутантов Коэном (Coen), Мейеровицем (Meyerowitz) и их коллегами открыл молекулярное изучение развития растений.
Key figures
- Elliot Meyerowitz
- Enrico Coen
- Wilhelm Hofmeister
Related topics
Seminal works
- coen1991
- raven2013
Frequently asked questions
- Что такое чередование поколений?
- Растения проходят цикл между многоклеточным диплоидным спорофитом, который производит споры, и многоклеточным гаплоидным гаметофитом, который производит гаметы; оплодотворение восстанавливает спорофит, чередуя два поколения.
- Что такое ABC-модель развития цветка?
- ABC-модель объясняет, как три перекрывающихся класса генов действуют в комбинации в цветочных мутовках, чтобы определить чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики, объясняя гомеозисные трансформации, наблюдаемые у цветочных мутантов.