Войти
| Arabidopsis thaliana | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Эукариоты |
| Царство: | Plantae |
| Clade: | Tracheophytes |
| Clade: | Покрытосеменные |
| Clade: | Eudicots |
| Clade: | Росиды |
| Отряд: | Brassicales |
| Семейство: | Brassicaceae |
| Род: | Arabidopsis |
| Виды: | A. thaliana |
| Биномиальное название | |
| Arabidopsis thaliana . (L. ) Heynh. | |
 | |
Ареал Arabidopsis thaliana.
| |
| Синонимы | |
Arabis thaliana | |
Arabidopsis thaliana, кресс-салат, кресс-салат или арабидопсис - небольшое цветущее растение, произрастающее в Евразии и Африка. A. thaliana считается сорняком; Встречается по обочинам дорог и на нарушенных землях.
Зимний однолетник с относительно коротким жизненным циклом A. thaliana является популярным модельным организмом в биологии растений и генетике. Для сложного многоклеточного эукариота A. thaliana имеет относительно небольшой геном, приблизительно 135 пар оснований (Mbp). Это первое растение, геном которого был секвенирован, и это популярный инструмент для понимания молекулярной биологии многих свойств растений, включая развитие цветка и светочувствительность.
Ботаническая иллюстрация Arabidopsis thaliana - аннуа l (редко двулетнее ) растение, обычно вырастающее до 20–25 см в высоту. Листья образуют розетку у основания растения, используют листья также на цветущем стебле. Прикорневые листья от зеленого до слегка пурпурного цвета, 1,5–5 см в длину и 2–10 мм в ширину, с полностью или грубо зазубренным краем; стеблевые листья мельче и без стеблей, обычно с целым краем. Листья покрыты мелкими одноклеточными волосками, называемыми трихомами. Цветки имеют диаметр 3 мм, расположенный щитком ; их структура такая же, как у типичных Brassicaceae. Плод представляет собой стручок длиной 5–20 мм, наруш 20–30 семян. Корни просты по структуре, с одним первичным корнем, который растет вертикально вниз, позже образуя более мелкие боковые корни. Эти корни взаимодействуют с ризосферными бактериями, такими как Bacillus megaterium.
Сканирующая электронная микрофотография трихома, волосков листьев Arabidopsis thaliana, уникальная структура, которая из одной клетки А. thaliana может завершить весь свой жизненный цикл за шесть недель. Центральный стебель, на котором производятся цветы, вырастает примерно через три недели. В лаборатории A. thaliana можно выращивать в чашках Петри, горшках или на гидропонике, при флуоресцентном освещении или в теплице.
Впервые растение было описано в 1577 году в Горы Гарц [де ] (1542–1583), врач из Нордхаузен, Тюринген, Германия, который назвал его Pilosella siliquosa. В 1753 г. Карл Линней переименовал растение Arabis thaliana в честь Тала. В 1842 году немецкий ботаник Густав Хейнхольд вывел новый род Arabidopsis и поместил растение в этот род. Название рода Arabidopsis происходит от греческого, что означает «похожий на Arabis » (род, в который Линней используемый поместил его).
Тысячи естественных инбредных образцов A. thaliana были собраны всему его естественному и интродуцированному ареалу. Эти образцы демонстрируют генетические и фенотипические вариации, которые можно использовать для изучения адаптации этого вида к разным условиям окружающей среды.
A. thaliana является родиной Европы, Азии, Африки, и наблюдения показывают, что ее географическое распространение довольно непрерывно от Скандинавии и Испания - Греция. Он также, по-видимому, произрастает в тропических альпийских экосистемах Африки и, возможно, в Южной Африке. Он был введен и натурализован во всем мире, в том числе в Северной Америке ок. 17 век.
А. thaliana легко растет и часто образует каменистые, песчаные и известняковые почвы. Обычно он считается сорняком из-за его широкого распространения на сельскохозяйственных полях, обочинах дорог, железнодорожных путях, пустырях и других нарушенных местах, но из-за его ограниченности и небольшого размера он не классифицируется как вредный сорняк. Как и большинство видов Brassicaceae, A. thaliana можно употреблять в пищу людьми в качестве салата или в вареном виде, она не получила широкого распространения в качестве ярового овоща.
Ботаники и биологи начали исследовать A. thaliana в начале 1900-х годов, и первое систематическое описание мутантов было сделано примерно в 1945 году. A. thaliana теперь широко используется для изучения наук о растениях, в том числе генетика, эволюция, популяционная генетика и развитие растений. Хотя A. thaliana не имеет прямого значения для сельского хозяйства, у нее есть несколько черт, которые делают ее полезной моделью для понимания генетической, клеточной и молекулярной биологии цветковых растений.
Мутант с двойными цветками арабидопсиса, впервые задокументированный в 1873 году Первый мутант A. thaliana был задокументирован в 1873 году Александром Брауном, описав фенотип с двойным цветком (мутировавший ген, вероятно, был Агамус, клонирован и охарактеризован в 1990 г.). Однако только в 1943 г. Фридрих Лайбах (который опубликовал число хромосом в 1907 г.) использует A. thaliana в качестве модельного организма. Его ученица Эрна Рейнхольц опубликовала свою диссертацию по A. thaliana в 1945 году, описав первую коллекцию мутантов A. thaliana, которую они создали с помощью X-луча мутагенеза. Лайбах продолжил свой важный вклад в исследования A. thaliana, собирая большое количество образцов (часто называемых «экотипами »). С помощью Альберта Кранца они были организованы в коллекцию из 750 природных образцов A. thaliana со всего мира.
В 1950-х и 1960-х годах Джон Лэнгридж и Джордж Редей сыграли важную роль в создании A. thaliana как полезного организма для биологических лабораторных экспериментов. Редей написал несколько научных обзоров, способ ознакомлению с этой моделью научного сообщества. Начало исследовательскому сообществу A. thaliana положило начало информационного бюллетеня Arabidopsis Information Service (AIS), созданного в 1964 году. Первая Международная конференция по арабидопсису состоялась в 1965 году в Геттингене, Германия.
В 1980-х годах А. thaliana начала преподавателя в лабораториях по исследованию растений по всему миру. Это был один из нескольких кандидатов, в которые входили кукуруза, петуния и табак. Последние два были привлекательными, поскольку их можно легко трансформировать с помощью современных технологий, в том время, как кукуруза была использована генетической моделью для биологии растений. 1986 год стал годом прорыва для A. thaliana как модельного растения, в котором Т-ДНК -опосредованная трансформация и первый клонирован A. thaliana.
Карта генома хлоропласта Arabidopsis thaliana. Интроны серого цвета. Некоторые гены состоят из 5'- и 3'-частей. Гены цепи 1 и 2 транскрибируются по часовой стрелке и против часовой стрелки соответственно. Самый внутренний кружок показывает границы больших и малых областей с одной копией (LSC и SSC, фиолетовый), разделенных парой перевернутых повторов (IRa и IRB, черный). Маленький размер его генома и тот факт, что он диплоид, делает Arabidopsis thaliana полезным для генетического картирования и секвенирования - примерно с 157 мега парами оснований и пять хромосом, A. thaliana имеет один из самых маленьких геномов среди растений. Долгое время считалось, что это самый маленький геном среди всех цветковых растений, но теперь этот относится к растениям из рода Genlisea, отряд Lamiales, с Genlisea tuberosa., плотоядное растение, размер генома которого составляет примерно 61 Мбп. Это был первый геном растения, который был секвенирован в 2000 году в рамках инициативы «Геном арабидопсиса». Самая последняя версия генома A. thaliana поддерживается Информационным ресурсом Arabidopsis (TAIR). Была проделана большая работа по назначению его функций 27000 генам и 35000 кодируемым ими белкам. Постгеномные исследования, такие как метаболомика, также предоставили полезные сведения о метаболизме этого вида и о том, как нарушения окружающей среды могут влиять на метаболические процессы.
Пластик Arabidopsis thaliana является Молекула ДНК длиной 154 478 пар оснований, размер, который обычно встречается среди многих цветковых растений (см. список секвенированных пластом ). Он включает 136 генов, кодирующих малые субъединичные рибосомные белки (rps, желтый цвет: см. Рисунок), большие субъединичные рибосомные белки (rpl, оранжевый), гипотетические белки с открытой рамкой считывания хлоропластов (ycf, лимон), белки, участвующие в фотосинтетических реакциях (зеленый) или в других функциях (красный), рибосомных РНК (rrn, синий) и транспортных РНК (trn, черный).
Длина митохондриального генома Arabidopsis thaliana составляет 367 808 пар оснований и содержит 57 генов. В митохондриальном геноме арабидопсиса много повторяющихся участков. Самые большие повторы регулярно рекомбинируют и изомеризуют геном. Как и большинство митохондриальных геномов растений, митохондриальный геном Arabidopsis существует как сложная структура перекрывающихся разветвленных и линейных молекул in vivo.
Генетическая трансформация A. thaliana является рутинной с использованием Agrobacterium tumefaciens для переноса ДНК в геном растений. Текущий протокол, называемый «окунание для цветов», включает простое погружение цветов в раствор, предоставляемое Agrobacterium, несущие интересующую плазмиду и детергент. Этот метод позволяет избежать культуры ткани или регенерации растений.
Коллекции нокаутов генов A. thaliana являются уникальным ресурсом для биологии растений, который стал возможным благодаря высокопроизводительной трансформации и финансированию ресурсов геномики. Сайт вставки Т-ДНК определен для более чем 300 000 независимых трансгенных линий, при этом информация и семена доступны через онлайн базы данных Т-ДНК. Благодаря этим коллекциям инсерционные мутанты доступны для сообществ генов A. thaliana.
Охтеризованные образцы и мутантные линии A. thaliana эксперимент экспериментальным лабораторным исследованием. Чаще всего используются фоновые линии Лер (Ландсберг прямоходящий) и Кол или Колумбия. Другими фоновыми линиями, менее часто цитируемыми в научной литературе, являются Ws, или Wassilewskija, C24, Cvi, или Острова Зеленого Мыса, Nossen и т. Д. (См. Например) Наборы близкородственных образцов, названные Col-0, Col-1, и др., Были получены и охарактеризованы; как правило, мутантные линии доступны через основные центры, из наиболее известных Ноттингемский фондовый центр арабидопсиса-NASC и Центр биологических ресурсов арабидопсиса-ABRC в Огайо, США. Образец Col-0 был выбран для обозначения из (необлученной) обработки изображений, обозначенных «Landsberg», которые он получил от Laibach. Колумбия (названная в честь расположения бывшего учреждения Редеи, Университет Миссури в Колумбии ) была эталонным образцом, секвенированным в рамках Инициативы по геному арабидопсиса. Линия Позже (Landsberg erecta) была выбрана Редеем (из-за ее небольшого роста) из популяции Ландсберга, которую он мутагенерировал с помощью рентгеновских лучей. Коллекция мутантов Ler происходит от этой исходной линии, Ler-0 не соответствует образцам Ландсберга, обозначены как La-0, La-1 и т. Д.
Образование трихома запускается белком GLABROUS1. Нокаут соответствующие гены приводят к голым растениям. Этот фенотип уже используется в экспериментах и может представлять интерес в визуальном маркере для исследований целей улучшения методов редактирования генов, таких как CRISPR / Cas9.
В 2005 году ученые из Университета Пердью предположили, что A. thaliana обладает альтернативой ранее известным механизмом репарации ДНК, создавая необычный образец наследования. Однако наблюдаемый феномен (реверсия мутантных копий гена HOTHEAD в состоянии дикого типа) позже был предложен как артефакт, поскольку мутанты демонстрируют повышенное ауткроссирование из-за слияния органов.
Небольшие размеры завода и быстрый жизненный цикл также имеют преимущество для исследований. Специализированный как весенний эфемерный, он был использован для обнаружения нескольких лабораторных штаммов, которым от прорастания до созревания семян требуется около шести недель. Небольшой размер растения удобен для выращивания на небольшом пространстве и дает много семян. Кроме того, самоопыляющаяся природа этого растения способствует генетическим экспериментам. Также как отдельное растение может дать несколько тысяч семян; каждый из вышеперечисленных критериев приводит к тому, что A. thaliana оценивается как генетический модельный организм.
А. thaliana широко изучалась как модель развития цветков. У развивающегося механизма четырех основных органов: чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики (которые образуют пестики. ). Эти механизмы установлены в виде серии оборотов: четыре чашелистика на внешнем обороте, за двумя механизмами внутри него, шесть тычинок и центральная область плодолистика. Гомеозные мутации в A. thaliana приводят к замене одного органа на другой - например, в агамной мутации тычинки становятся лепестками, а плодолистики заменяются новым цветком, что приводит к рекурсивно повторяющейся чашелистик-лепесток-лепестковый узор.
Модель развития цветка ABC была усилена путем изучения A. thaliana. Наблюдения за гомеотическими мутациями приводят к формулировке модели развития цветка ABC с помощью E. Коэн и Э. Мейеровиц. Согласно этой модели гены идентичности цветочных органов делятся на три класса: гены класса A (которые влияют на лепестки и лепестки), гены класса B (которые влияют на лепестки и тычинки) и гены класса C (которые влияют на тычинки и плодолистики). Эти гены кодируют факторы транскрипции, которые включают спецификацию тканей в своих соответствующих регионах во время развития. Несмотря на то, что эта модель была увеличена путем изучения цветков A. thaliana, эта модель в целом применима к другим цветковым растениям.
Исследования A. thaliana предоставили значительные сведения в отношении генетики морфогенеза листьев, особенно в растениях типа двудольных. Большая часть понимания пришла из анализа мутантов в листьев, некоторых из которых были идентифицированы в 1960-х годах, но не анализировались генетическими и молекулярными методами до середины 1990-х годов. Листья A. thaliana хорошо подходят для изучения развития листьев, поскольку они относительно просты и стабильны.
Используя A. thaliana, генетика, лежащая в основе развития листа, стала более ясной и была разбита на три стадии: зарождение, формирование и развитие формы краевой меристемы. Зачатки запускает подавление генов белков семейства I KNOX (как ВЫСТРЕЛИВАЙТЕ APICAL MERISTEMLESS). Эти белки KNOX класса I непосредственно подавляют биосинтез гиббереллина в зачатке листа. Было обнаружено, что многие генетические факторы участвуют в подавлении этих генов KNOX класса I в зачатках листьев (таких как ASYMETRIC LEAVES1, BLADE-ON-PETIOLE1, SAWTOOTH1 и т. Д.). Таким образом, при таком подавлении уровней гиббереллина повышается, и зачаток листьев запускает рост.
Установление дорсивентральности листа важно, поскольку дорсальная (адаксиальная) поверхность листа отличается от вентральной (абаксиальной) поверхности.
А. thaliana хорошо подходит для анализа световой микроскопии. Молодые проростки в целом и их корни в частности относительно полупрозрачны. Это вместе с их небольшим размером облегчает визуализацию живых клеток с использованием как флуоресцентной, так и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Посредством влажной посадки проростков в воде или в питательной среде можно невазивно визуализировать растения, устраняя необходимость в фиксации и секционировании и позволяя проводить измерения в режиме покадровой съемки. Флуоресцентные белковые конструкции могут быть введены посредством трансформации. стадия развития каждой клетки может быть определена по ее местоположению в растении или с помощью флуоресцентного белка маркеров, что позволяет проводить подробный анализ развития.
Фоторецепторы фитохромы A, B, C, D и E опосредуют фототропную реакцию на красный свет. Понимание функции этих рецепторов помогло биологам растений понять сигнальные каскады, которые регулируют фотопериодизм, прорастание, деэтиоляцию и избегание тени в растениях.
Белок UVR8 обнаруживает свет УФ-B и опосредует ответ на эту длину волны, повреждающую ДНК.
А. thaliana широко использовалась при изучении генетической основы фототропизма, выравнивания хлоропластов, устьичной апертуры и других процессов, на которые влияет синий свет. Эти черты реагируют на синий свет, который воспринимается световыми рецепторами фототропина. Arabidopsis также сыграл важную роль в понимании функций другого рецептора синего света, криптохрома, который особенно важен для захвата света, чтобы контролировать циркадные ритмы растений. Когда наступление темноты необычно рано, A. thaliana снижает метаболизм крахмала на величину, которая эффективно требует деления..
Световые реакции были обнаружены даже в корнях, которые ранее считались в значительной степени нечувствительными к свету. В то время как гравитропный ответ корневых органов A. th aliana является их преобладающим тропическим ответом, образцы, обработанные мутагенами и отобранные на отсутствие гравитропного действия, показали отрицательный фототропный ответ на синий или белый свет, и положительный ответ на красный свет, что указывает на то, что корни также показываетют положительный фототропизм.
В 2000 году доктор Университета Райса генетически модифицировал A. thaliana, чтобы он светился в темноте при прикосновении. Эффект был виден сверхчувствительными камерами.
Многими усилиями, включая проект Glowing Plant, было предпринято стремление использовать A. thaliana для увеличения интенсивности люминесценции растений до коммерчески жизнеспособных уровней.
2 января 2019 года китайский спускаемый аппарат Chang'e-4 доставил A. thaliana на Луну. Небольшая микрокосма «банка» в посадочном модуле содержала A. thaliana, семена картофеля и яйца тутового шелкопряда. Растения будут обслуживать растения, которые будут поддерживать растения, которые будут поддерживать растения, которые будут обслуживать растения через свои отходы, исследователи будут оценивать, успешно ли растения фотосинтез, а также растут и цветут в лунном свете.
Важно понимать, как растения достигают устойчивости, чтобы защитить мировое производство продуктов питания, а также сельское хозяйство. Многие модельные системы были разработаны для лучшего понимания взаимодействия между растениями и бактериальными, грибковыми, оомицетами, вирусными и нематодами. патогены. Arabidopsis thaliana стал мощным инструментом для изучения субдисциплины патологии растений, есть взаимодействие между растениями и болезнетворными патогенами.
| Тип патогена | Пример в Arabidopsis thaliana | ||
|---|---|---|---|
| Бактерии | Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris | ||
| Грибы | Colletotrichum destructivum, Botrytis cinerea, Golovinomyces <389 orontiices 410>Гиалопероноспора Вирусизирусы. цветной капусты (CaMV), вирус мозаики томатов (TMV) | ||
| нематода | Meloidogyne incognita, Heterodera schachti>Компоненты распознавания патогена у Arabidopsis thaliana . Схема иммунитета, запускаемого PAMP, то есть специфического распознавания флагеллина FLS2 (вверху слева), иммунитета, запуска эффектором, изображенного через распознавание avrRpt2 RPS2 через RIN4 (вверху справа), микроскопическое изображение отложения каллозы в листе A. thaliana (внизу слева), пример отложения т возможности гиперчувствительности Ответная реакция (HR), вверх и HR в листьях A. thaliana (внизу справа)  Микробные консорциумы, естественно образовавшиеся. на корнях Arabidopsis thaliana Сканирующая электронная микроскопия поверхности корней из Популяции A. thaliana, демонстрирующие сложные микробные сети, сформированные на корнях.. а) Обзор корня A. thaliana (первичный корень) с многочисленными корневыми волосками. б) Биопленкообразующие бактерии. в) Гифы грибов или оомицетов, окружающие поверхность корня. г) Первичный корень густо покрыт спорами и простейшими. д, е) Протисты, скорее всего, принадлежащие к классу Bacillariophyceae. ж) Бактерии и бактериальные волокна. з, i) Различные бактериальные особи, демонстрирующие большое разнообразие форм и морфологических особенностей. Использование A. thaliana привело многим прорывам в продвижении знаний о том, как растения проявляют устойчивость растений к болезням. Причина, по которой большинство растений устойчиво к большинству устойчивыхорганизмов, заключается в устойчивости к ним. Это означает, что не все патогены заразят все растения. Примером, в котором была использована A. thaliana, была применена практика для определения генов, ответственных за невосприимчивость, является Blumeria graminis, возбудитель настоящей мучнистой росы трав. Мутанты A. thaliana были разработаны с использованием мутагена этилметансульфоната и подвергнуты скринингу для возможных мутантов с повышенной инфекцией B. graminis. Мутанты с более высокой степенью инфицирования называются мутантами PEN из-за способности B. graminis проникнуть в A. thaliana, чтобы начать процесс заболевания. Позже гены PEN были картированы для идентификации генов, ответственной за нехозяинную устойчивость к B. graminis. Как правило, когда растение подвергается воздействию патогена или непатогенного микроба, возникает новый ответ, известный как иммунитет, запускаемый PAMP (PTI), поскольку растение проявляет консервативные мотивы. известные как патоген-ассоциированные молекулярные структуры (PAMP). Эти PAMP раскрываются специализированными рецепторами у хозяина, известными как рецепторы распознавания образов (PRR) на поверхности растительной клетки. Наиболее охарактеризованной PRR у A. thaliana является FLS2 (Flagellin-Sensing2), который распознает бактериальный флагеллин, специализированные органеллы, используемые микроорганизмами для обеспечения подвижности, а также лиганд flg22, который включает 22 аминокислоты, распознаваемые FLS2. Обнаружению FLS2 способ обозначения экотипа A. thaliana, Ws-0, который не смог построить flg22, что произошло к идентификации гена, кодирующего FLS2. FLS2 демонстрирует поразительное сходство с рисовым XA21, первым PRR, выделенным в 1995 г. Второй PRR, рецептор EF-Tu (EFR), идентифицированный у A. thaliana, распознает бактериальный EF-Tu белок, фактор удлинения прокариот, инструмент в синтезе белка, а также Использование в лаборатории лиганд elf18. Используя опосредованную трансформацию Agrobacterium, метод, который использует преимущества естественного процесса, посредством которого Agrobacterium переносит гены в растения-хозяева, ген EFR был трансформирован в Nicotiana benthamiana, растение табака, которое не распознает EF -Tu, тем самым позволяя узнавать бактериальный EF-Tu, тем самым подтвержденным, что EFR является рецептором EF-Tu. И FLS2, и EFR используют аналогичные пути передачи сигнала для инициации PTI. A. thaliana сыграла важную роль в изучении этих путей понимания лучшего понимания иммунных ответов, наиболее заметным из которых является механизм регуляции иммунных ответов митоген-активируемой протеинкиназы (MAP-киназа). Ответы нижестоящих PTI включают отложение каллозы, окислительный взрыв и транскрипцию генов, связанных с защитой. PTI способен бороться с патогенами неспецифическим образом. Более сильный и специфичный ответ у растений - это иммунитет, запускаемый эффектором (ETI). ETI зависит от распознавания эффекторов патогена, белков, секретируемых патогеном, которые изменяют функции организма, генами устойчивости растений (R-генами), часто описываемыми ген-генами. Это распознавание может происходить прямо или косвенно через белок-охранник в гипотезе, известная как гипотеза охранника. Первым R-геном, клонированный в A. thaliana, был RPS2 (устойчивость к Pseudomonas syringae 2), который отвечает за распознавание эффектора avrRpt2. Бактериальный эффектор avrRpt2 доставляется в A. thaliana через систему секреции типа III P. syringae pv томатный штамм DC3000. Распознавание avrRpt2 с помощью RPS2 происходит через белок RIN4, который расщепляется. Распознавание эффектораогена приводит к сильному иммунному ответу, такому как гиперчувствительный ответ, при котором инфицированные растительные клетки подвергаются атакам патогены клеток, чтобы предотвратить распространение патогена. Системная приобретенная устойчивость (SAR) - еще один пример устойчивости, который лучше изучен у растений благодаря исследованиям, проведенным на A. thaliana. Бензотиадиазол (BTH), аналог салициловой кислоты (SA), исторически использовался в качестве противогрибкового соединения в сельскохозяйственных культурах. Было показано, что BTH, как и SA, индуцирует SAR у растений. Инициирование SAR-пути было впервые установлено у A. thaliana, у которого повышенные уровни SA распознают неэкспрессором PR-генов 1 (NPR1) из-за окислительно-восстановительных изменений в цитозоле, что приводит к восстановлению NPR1. NPR1, который обычно существует в мультиплексном (олигомерном) состоянии, при восстановлении становится мономерным (единичным звеном). Когда NPR1 становится мономерным, он перемещает в ядро, где он взаимодействует со средствами транскрипции TGA и способен индуцировать гены, связанные с патогенами, такими как PR1. Другим примером SAR может быть исследование, проведенное трансгенными растениями табака, экспрессирует его бактериальную салицилатгидроксилазу, ген nahG, для экспрессии требуется накопление SA Эволюционный аспект устойчивости растений к патогенамРастения поражаются множеством патогенов на протяжении всей жизни. В ответ на присутствие патогенов у растений выработались рецепторы на клеточной поверхности, чтобы обнаруживать патогены и реагировать на них. Arabidopsis Thaliana - это модельный организм, использование для специфических защитных механизмов устойчивости растений к патогенам. У этих растений есть специальные рецепторы на поверхности клеток, которые позволяют запускать патогены и запускать механизмы подавления роста патогенов. Они содержат два рецептора, FLS2 (рецептор бактериального флагеллина) и EF-Tu (бактериальный белок EF-Tu), используют пути передачи сигнала для инициирования пути ответа болезни. Путь приводит к распознаванию патогена, вызывая гибель инфицированных клеток, чтобы остановить распространение патогена. Установлено, что растения с рецепторами FLS2 и EF-Tu обладают повышенной приспособленностью в популяции. Это эволюционный механизм, который приводит к генетической среде, как усиление хищничества и экстремальные температуры. А. thaliana также использовалась для изучения системной устойчивой устойчивости (SAR). Этот путь использует бензотиадиазол, химический индуктор, для индукции факторов транскрипции, мРНК генов SAR. Такое накопление факторов транскрипции приводит к ингибированию генов, связанных с патогенами. Взаимодействие между растениями и патогенами важно для понимания, как растения эволюционируют для борьбы с различными типами патогенов, которые могут на них воздействовать. Различия устойчивости растений в разных популяциях связаны с различными факторами окружающей среды. Растения, у которых развивалась резистентность, увеличивалась общая вариация или вариация SAR, увеличивали и увеличивали некрозременную гибель клетки, что приводит к лучшей адаптации и приспособленности популяций, которые быстро растут. изменение окружающей среды. Другие исследования Текущие исследования Arabidopsis thaliana на Международной космической станции Европейским космическим агентством. Целью изучения роста и воспроизводства растений семени к семени в микрогравитации.. Были разработаны устройства «Растение на чипе», в которых ткани A. thaliana могут культивироваться в условиях полу-in vitro. Использование этих устройств может помочь нам понять направление пыльцевых трубок и механизм полового размножения у A. thaliana. СамоопылениеА. thaliana - это преимущественно самоопыляющееся растение с оценкой степени ауткроссинга менее 0,3%. Анализ неравновесного сцепления в масштабах всего генома показал, что самоопыление возникло примерно миллион лет назад или более. Мейозы, которые приводят к самоопылению, вряд ли вызовут значительную полезную генетическую изменчивость. Однако эти мейозы могут обеспечивать адаптивное преимущество рекомбинационной репарации повреждений ДНК во время образования половых клеток в каждом поколении. Такого преимущества могло быть достаточно, чтобы обеспечить долгосрочное сохранение мейоза даже после самооплодотворения. Физическим механизмом самоопыления у A. thaliana является аутогамия перед цветением, так что оплодотворение происходит в основном до раскрытия цветка. Базы данных и другие ресурсы
См. Также Ссылки Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-11 23:15:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное). 
|
