Ботаники 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 приблизились к разрешению вопроса об исходном типе образования органов высших растений
Группа ученых из Санкт-Петербургского университета и Ботанического института имени В. Л. Комарова РАН приблизилась к разрешению вопроса об исходном типе образования органов высших растений. Специалистами было изучено строение клеток, обеспечивающих образование всех органов растений и первичных тканей побега.
Исследование проводилось на?образцах двух видов плауновидных и?трех папоротниковидных. Как отметила ведущий автор статьи, доцент 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 кандидат биологических наук Марина Романова (кафедра ботаники), главная особенность развития растений по?сравнению с?животными?— открытый рост, то?есть способность расти и?формировать новые органы в?течение всей жизни. Это возможно благодаря деятельности апикальных меристем, то?есть организованных популяций делящихся клеток, расположенных на?верхушках побегов и?корней растения.
Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда, опубликованы в??Ботаническом журнале?.
?Способность к?открытому росту унаследована растениями от?водорослевых предков, апикальная меристема которых состоит из?одной крупной тетраэдрической клетки. Такой?же структурный тип апикальной меристемы побега (АМП) характерен для некоторых плауновидных и?большинства папоротниковидных?— представителей эволюционно древних групп растений. Это позволило предположить, что моноплексная АМП могла быть исходной для высших растений?,?— рассказала Марина Романова.
Слово ?апикальный? происходит от?латинского арех, что означает ?верхушка?.
По?словам доцента 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, апикальная меристема побега растения играет ключевую роль в?формировании побеговых систем, то?есть надземной части растений. По?этой причине изучение структуры АМП и?ее?функционирования у?представителей разных групп растений позволит приблизиться к?пониманию их?эволюции.
Изучение образцов показало, что плауновидные различались по?типу апикальной меристемы, но?были сходны по?способу ветвления и?ритмике образования органов. При этом все папоротниковидные, наоборот, имели моноплексную апикальную меристему, но?различались по?способу ветвления и?ритмике образования органов.
Изучение исходного типа образования органов высших растений проводилось в?рамках гранта Российского научного фонда №?22-24-20049 и?гранта Санкт-Петербургского научного фонда в?соответствии с?соглашением от?14.04.2022 №?36/2022. Исследование растений проводилось на?оборудовании ресурсного центра ?Развитие молекулярных и?клеточных технологий? Научного парка 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 и?ЦКП ?Клеточные и?молекулярные технологии изучения растений и?грибов? Ботанического института имени В.?Л.?Комарова РАН.
?Нам удалось выяснить, что возврат к?моноплексному структурному типу у?некоторых плауновидных и?большинства папоротниковидных произошел независимо. Предположительно это случилось из-за утраты у?них механизма формирования вторичных плазмодесм?— так называемых мостиков, которые соединяют соседние клетки растений?,?— подчеркнула Марина Романова.
Для проведения данного исследования ученые собрали побеги плауновидных Selaginella kraussiana (селагинелла Краусса) и?Huperzia selago (баранец обыкновенный) в?оранжереях Ботанического сада Петра Великого, в?Лужском районе (станция Новинка) и?в?окрестностях поселка Кузнечное Ленинградской области. Побеги папоротниковидных Pteridium aquilinum (орляк обыкновенный), Dryopteris carthusiana (щитовник картузианский) и?Athyrium filix-femina (кочедыжник женский) были собраны в?Курортном районе Санкт-Петербурга в?окрестностях станции Комарово.
Чтобы окончательно ответить на?вопрос об?исходном для высших растений типе апикальной меристемы, ученым предстоит провести ряд структурных и?молекулярно-генетических исследований на?более широком круге несеменных растений.