Войти
Эмбриогенез растений - это процесс, который происходит после оплодотворения яйцеклетки для получения полностью развитого растения эмбрион. Это подходящая стадия жизненного цикла растения, за которой следует покой и прорастание. зигота, полученная после оплодотворения, должна пройти различные клеточные деления и дифференцировки, чтобы стать зрелым эмбрионом. Эмбрион на конечной стадии имеет пять основных компонентов, включая апикальную меристему побега, гипокотиль, корневую меристему, корневую крышечку и семядоли. В отличие от эмбриогенеза животных, эмбриогенез растений приводит к незрелой форме растения, лишенному большинства структур, таких как листья, стебли и репродуктивные структуры. Однако и растения, и животные проходят через филотипическую стадию, которая развивалась независимо и которая вызывает ограничения развития, ограничивающие морфологическое разнообразие.
Эмбриогенез происходит естественным образом в результате однократного или двойного оплодотворения яйцеклетки, давая начало двум отдельным структурам: зародышу растения и эндосперму, который дальше развиваться в семя. Зигота проходит через различные клеточные дифференциации и деления, чтобы произвести зрелый эмбрион. Эти морфогенные события формируют основной клеточный паттерн для развития тела корня побега и первичных тканевых слоев; он также программирует области формирования меристематической ткани. Следующие морфогенные события характерны только для эвдикотов, но не для однодольных.
Шесть моментов эмбриогенеза
|
|
После оплодотворения зигота и эндосперм присутствуют в семяпочке, как видно на стадии I иллюстрации на этой странице. Затем зигота подвергается асимметричному поперечному делению клеток, в результате чего возникают две клетки - небольшая апикальная клетка, расположенная над большой базальной клеткой. Эти две клетки очень разные и дают начало различным структурам, устанавливая полярность в эмбрионе.
после двух раундов продольного деления, и за один раунд поперечного деления получается восьмиклеточный эмбрион. Стадия II на иллюстрации выше показывает, как выглядит эмбрион на стадии восьми клеток. Согласно Laux et al., Существует четыре различных домена на стадии восьми клеток. Первые два домена вносят вклад в собственно эмбрион. Апикальный домен зародыша дает начало апикальной меристеме побега и семядолям. Второй домен, центральный домен эмбриона, дает начало гипокотилю, апикальной меристеме корня и частям семядолей. Третий домен, базальный домен эмбриона, содержит гипофиз. Позже из гипофиза образуется корешок и корневой покров. Последний домен, суспензор, представляет собой область в самом низу, которая соединяет эмбрион с эндоспермом для целей питания.
Происходит дополнительное деление клеток, что приводит к стадии шестнадцати клеток. Четыре домена все еще присутствуют, но они более определены с наличием большего количества ячеек. Важным аспектом этого этапа является введение протодермы, которая представляет собой меристематическую ткань, которая дает начало эпидермису. Протодерма - это самый внешний слой клеток в собственно эмбрионе.
Название этой стадии указывает на внешний вид эмбриона на данном этапе эмбриогенеза; он сферический или шаровидный. Стадия III на фотографии выше показывает, как выглядит эмбрион во время глобулярной стадии. 1 указывает расположение эндосперма. Важным компонентом глобулярной фазы является введение остальной части первичной меристематической ткани. Протодерма уже была введена на стадии шестнадцати клеток. Согласно Эверту и Эйххорну, основная меристема и прокамбий инициируются во время глобулярной стадии. Наземная меристема продолжит формировать основную ткань, которая включает сердцевину и кору. Прокамбий в конечном итоге сформирует сосудистую ткань, которая включает ксилему и флоэму.
Согласно Эверту и Эйххорну, сердечная стадия - это переходный период, когда семядоли наконец начинают формироваться и удлиняться. Это название дано ему у эвдикотов, потому что большинство растений из этой группы имеют две семядоли, что придает эмбриону вид сердца. Апикальная меристема побега находится между семядолями. Стадия IV на иллюстрации выше показывает, как выглядит эмбрион на данном этапе развития. 5 указывает положение семядолей.
Про стадия эмбриона
Эта стадия определяется продолжающимся ростом семядолей и удлинением оси. Кроме того, на этом этапе должна происходить запрограммированная гибель клеток. Это осуществляется на протяжении всего процесса роста, как и любое другое развитие. Однако на стадии разработки торпеды части подвесного комплекса должны быть прекращены. Суспензорный комплекс укорачивается, потому что на этом этапе развития большая часть питания эндосперма уже использована, и должно быть место для зрелого эмбриона. После исчезновения комплекса суспензора эмбрион полностью развивается. Стадия V на иллюстрации выше показывает, как выглядит эмбрион на данном этапе развития.
Вторая фаза, или постэмбриональное развитие, включает созревание клеток, которое включает рост клеток и хранение макромолекул (таких как масла, крахмалы и белки), необходимых в качестве «пищи». и энергоснабжение во время прорастания и роста рассады. Внешний вид зрелого эмбриона виден на стадии VI на иллюстрации выше.
Конец эмбриогенеза определяется задержкой фазы развития или остановкой роста. Эта фаза обычно совпадает с необходимым компонентом роста, называемым покоем. Покой - это период, в течение которого семена не могут прорасти даже в оптимальных условиях окружающей среды, пока не будут выполнены определенные требования. Преодоление состояния покоя или определение конкретных требований к семенам может быть довольно трудным. Например, кожура семян может быть очень толстой. По словам Эверта и Эйххорна, очень толстая оболочка семян должна пройти процесс, называемый скарификацией, чтобы испортить покрытие. В остальных случаях семена должны пройти стратификацию. В ходе этого процесса семена подвергаются воздействию определенных условий окружающей среды, таких как холод или дым, чтобы нарушить период покоя и инициировать прорастание.
Ауксин - гормон, связанный с удлинением и регуляцией растений. Он также играет важную роль в установлении полярности с зародышем растения. Исследования показали, что гипокотиль голосеменных и покрытосеменных растений демонстрирует транспорт ауксина к корневому концу эмбриона. Они предположили, что эмбриональный паттерн регулируется механизмом транспорта ауксина и полярным расположением клеток внутри яйцеклетки. Важность ауксина была показана в их исследованиях, когда эмбрионы моркови на разных стадиях подвергались воздействию ингибиторов транспорта ауксина. Ингибиторы, которым подвергалась морковь, не позволяли ей переходить на более поздние стадии эмбриогенеза. Во время глобулярной стадии эмбриогенеза эмбрионы продолжали сферическую экспансию. Кроме того, продолговатые зародыши продолжали осевой рост без внедрения семядолей. На стадии развития сердечного эмбриона на гипокотилях были дополнительные оси роста. Дальнейшие исследования ингибирования транспорта ауксина, проведенные на Brassica juncea, показали, что после прорастания семядоли были слиты, а не две отдельные структуры.
Соматические зародыши образуются из растительных клеток, которые обычно не участвуют в развитии зародышей, то есть из обычной растительной ткани. Вокруг соматического зародыша не образуется эндосперм или семенная оболочка. Применения этого процесса включают: клональное размножение генетически однородного растительного материала; устранение вирусов; предоставление исходной ткани для генетической трансформации; создание целых растений из отдельных клеток, называемых протопластами ; разработка технологии синтетических семян. Клетки, полученные из компетентной исходной ткани, культивируют с образованием недифференцированной массы клеток, называемой каллусом. Регуляторами роста растений в среде для культивирования ткани можно манипулировать, чтобы вызвать образование каллуса, а затем изменить, чтобы побудить эмбрионы формировать каллус. Соотношение различных регуляторов роста растений, необходимых для индукции образования каллуса или зародыша, варьируется в зависимости от типа растения. Асимметричное деление клеток также, по-видимому, важно для развития соматических эмбрионов, и хотя неспособность сформировать суспензорную клетку является летальной для зиготических эмбрионов, она не смертельна для соматических эмбрионов.
Процесс андрогенеза позволяет сформировать зрелый зародыш растения из редуцированного или незрелого пыльцевого зерна. Андрогенез обычно происходит в стрессовых условиях. Эмбрионы, возникшие в результате этого механизма, могут прорасти в полностью функциональные растения. Как уже упоминалось, зародыш является результатом одного пыльцевого зерна. Пыльцевые зерна состоят из трех клеток - одна вегетативная, вмещающая две генеративные клетки. Согласно Maraschin et al., Андрогенез должен запускаться во время асимметричного деления микроспор. Однако, как только вегетативная клетка начинает вырабатывать крахмал и белки, андрогенез больше не может происходить. Maraschin et al., Указывает, что этот способ эмбриогенеза состоит из трех фаз. Первая фаза - приобретение эмбрионального потенциала, то есть подавление образования гаметофитов, так что может происходить дифференцировка клеток. Затем во время инициации деления клеток начинают формироваться многоклеточные структуры, которые содержатся в стенке экзины. Последней стадией андрогенеза является формирование паттерна, когда эмбрионоподобные структуры высвобождаются из стенки изгнания, чтобы формирование паттерна продолжалось.
После наступления этих трех фаз остальная часть процесса соответствует стандартным событиям эмбриогенеза.
Эмбриональная ткань состоит из активно растущих клеток, и этот термин обычно используется для описания раннего образования ткани на первых стадиях роста. Он может относиться к разным стадиям развития растений спорофит и гаметофит ; включая рост зародышей в проростках и меристематических тканях, которые постоянно находятся в эмбриональном состоянии, до роста новых почек на стеблях.
как у голосеменных, так и покрытосеменных растений., молодое растение, содержащееся в семени, начинается как развивающаяся яйцеклетка, образовавшаяся после оплодотворения (иногда без оплодотворения в процессе, называемом апомиксис ), и становится зародышем растения. Это эмбриональное состояние также встречается в почек, которые формируются на стеблях. Почки имеют ткань, которая дифференцировалась, но не превратилась в полные структуры. Они могут находиться в состоянии покоя, лежать в состоянии покоя зимой или в засушливых условиях, а затем начать рост, когда условия станут подходящими. Считается, что до того, как они начнут превращаться в стебель, листья или цветы, они находятся в эмбриональном состоянии.
 | Найдите hypophysis в Wiktionary, бесплатном словаре. |
