ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЛИСТЬЕВ И КОРНЕЙ РАСТЕНИЙ

Формирование листа растения начинается с образования листовых зачатков из апикальной меристемы (рис. 20.3).

Примером влияния генов на формирование листовых зачатков может служить действие гена KN1 {knotted 1) у кукурузы.

Этот ген влияет на развитие лигулы, листовых жилок, а также на дифференцировку тканей листа. Мутация этого гена в рецессивное состояние {KN 1 -> кп 1) приводит к тому, что лигула не развивается, а возле срединной и боковых жилок формируются специфические узелки (рис. 20.4).

Этот ген интересен тем, что содержит гомео-бокс[1], свойственный генам каскадной регуляции у дрозофилы[2], что свидетельствует об определенной идентичности регуляторных генов у эукариот.

Схема образования листовых зачатков (/, 2, 3, 4 и т.д.) из апикальной меристемы

Рис. 20.3. Схема образования листовых зачатков (/, 2, 3, 4 и т.д.) из апикальной меристемы

(Лутова, Проворов и др., 2000. - С. 183)

Проявление мутации knotted 1 у кукурузы

Рис. 20.4. Проявление мутации knotted 1 у кукурузы:

А - нормально развитой лист; Б - мутант knotted (лигула отсутствует, на поверхности листа сформированы узлы) (Дутова, Проворов и др., 2000.-С. 185)

В целом гены, влияющие на формирование листьев, подразделяют на две группы:

  • • гены, инициирующие развитие листа;
  • • гены, детерминирующие развитие листа определенного типа.

Примером генов первой группы могут быть гены (dwarj), контролирующие биосинтез гиббереллина: D1, Z)3, D5.

Ко второй группе относятся, например, гены, описанные у кукурузы и влияющие на морфологию листовой пластинки (7р2), развитие эпидермиса ((#,15), воскового налета ((7/1), наличие опушения (#51).

Было установлено, что у растений процессы, инициирующие развитие листа и его формирование, контролируются генетически независимыми программами.

Развитие и рост корня растения, как и листа, контролируется большим числом генов. В целом корень формируется из корневой апикальной меристемы и представляет собой концентрический круг клеток, принадлежащих различным тканям. При этом выделяют так называемый неподвижный центр, клетки которого ингибируют дифференци- ровку их окружающих клеток. В дальнейшем с нарастанием клеточных слоев начинается дифференцировка клеток, тканей и, как следствие, формирование и рост корневых волосков и других элементов корня.

  • [1] Участок гена размером -180 п.н., расположенный около З'-конца транскрипционной единицы.
  • [2] Каждый из таких генов экспрессируется в пределах офаниченного участка теланасекомого в процессе эмбрионального развития.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >