产生生殖结构。当茎和根的分生组织都是顶端分生组织时,它们的形成是单独受控的。这一结论受到拟南芥突变植株的分析支持。因为拟南芥中茎分生组织缺失(shootmeristemless---stm)的突变株不能形成茎,但却能生成Wildtypestmmutant根(图40.6)。同样,根分生组织的特异性基因已经被鉴定。例如,一种拟南芥的变异株就没有根。生长素在根茎轴的形成过程中或许也发挥了作用。生图40.6茎特异基因决定茎顶端分生组织的形成拟长素是调节植物生长和功能的南芥的茎分生组织缺失(stm)突变株有正常的根分六大植物激素之一。我们将在生组织,但没有产生茎分生组织。以后的章节中更详细地讨论其Wildtype野生型stmmutantstm变异型中的每一种激素。我们在研究种子萌发后根茎的发育时,将会注意到胚中组织分化的很多相同模式在顶端分生组织中会反复出现。回忆一下,本章前面也讨论了许多胚发育特有的事件。比如,拟南芥的LEAFYCOTYLEDON基因在胚发育的早期、后期都很活跃,可能与维持胚发育的环境有关。运用DNA重组技术有可能使该基因在胚发育的后期再开启(见43章)。如此,胚就可以在叶子上形成。形态建成在球形胚期,可产生心形胚。被子植物中的双子叶植物(见图40.5)心形胚有两个突起,而被子植物中的单子叶植物其心形胚只有一个突起。这些突起就是子叶(第一片叶子),由胚细胞生成,而不是来源于球形胚期所形成的茎尖分生组织。这个称为形态建成(morphogenesis)的过程取决于细胞分裂的分裂面和分裂速度的变化。植物细胞不能移动。植物体的形成在很大程度上是由细胞的分裂面决定的。当然,它们形成后,由于渗透作用的不断膨胀,它们也会受到细胞形状变化的控制。微管和肌动蛋白都在决定细胞分裂方向的细胞板的位置的确定中起作用。植物激素和其它因素会影响质膜内侧上微管束的取向。当细胞壁围绕新细胞外围形成时,这些微管还可以指导纤维素的沉积。这个过程决定了细胞的最
产生生殖结构。当茎和根的分生组织都是顶端分生组织时,它们的形成是单独受 控的。这一结论受到拟南芥突变植株的分析支持。因为拟南芥中茎分生组织缺失 (shootmeristemless-stm)的突 变株不能形成茎,但却能生成 根(图 40.6)。同样,根分生组织 的特异性基因已经被鉴定。例 如,一种拟南芥的变异株就没 有根。生长素在根茎轴的形成 过程中或许也发挥了作用。生 长素是调节植物生长和功能的 六大植物激素之一。我们将在 以后的章节中更详细地讨论其 中的每一种激素。 我们在研究种子萌发后根茎的发育时,将会注意到胚中组织分化的很多相 同模式在顶端分生组织中会反复出现。回忆一下,本章前面也讨论了许多胚发育 特有的事件。比如,拟南芥的 LEAFY COTYLEDON 基因在胚发育的早期、后期 都很活跃,可能与维持胚发育的环境有关。运用 DNA 重组技术有可能使该基因 在胚发育的后期再开启(见 43 章)。如此,胚就可以在叶子上形成。 形态建成 在球形胚期,可产生心形胚。被子植物中的双子叶植物(见图 40.5)心形 胚有两个突起,而被子植物中的单子叶植物其心形胚只有一个突起。这些突起就 是子叶(第一片叶子),由胚细胞生成,而不是来源于球形胚期所形成的茎尖分 生组织。这个称为形态建成(morphogenesis)的过程取决于细胞分裂的分裂面和分 裂速度的变化。植物细胞不能移动。植物体的形成在很大程度上是由细胞的分裂 面决定的。当然,它们形成后,由于渗透作用的不断膨胀,它们也会受到细胞形 状变化的控制。微管和肌动蛋白都在决定细胞分裂方向的细胞板的位置的确定中 起作用。植物激素和其它因素会影响质膜内侧上微管束的取向。当细胞壁围绕新 细胞外围形成时,这些微管还可以指导纤维素的沉积。这个过程决定了细胞的最 图 40.6 茎特异基因决定茎顶端分生组织的形成 拟 南芥的茎分生组织缺失(stm)突变株有正常的根分 生组织,但没有产生茎分生组织。 Wild type 野生型 stm mutant stm 变异型
终形态。如果把一个细胞想象成一个立方盒子,其6个面中有4个面因纤维素而加固,那么细胞自然向着加固较少的剩下的2个面伸展、生长。有关形态建成在细胞生物学水平的很多知识是通过突变株获悉的,这些突变株细胞能够分裂,但却无法控制细胞分裂的分裂面或者是细胞伸展的方向。食物储存Endosperm淀粉,脂类和蛋白质在胚的CornEmbryo整个形成过程中都在被合成。种子中储存的蛋白质尤其丰富,以至植物分子学家把编码它们的基EmbryoBean因作为首选的克隆靶标。提供营Cotyledon养源是朝着提高胚生存力方向进化趋势的一个方面(见37章)。图40.7玉米和大豆的胚乳玉米种子在成熟被子植物中孢子体通过胚柄运输时还有胚乳存在,而大豆中的胚乳则消失了,由大豆胚中的子叶承担储存养分的功能。养分(裸子植物中胚柄的作用仅com玉米endosperm胚乳embryo胚仅是将胚更推近配子体营养源)。cotyledon子叶bean大豆这一过程与或大或小的胚乳的发育是同步进行的(虽然双受精现象在裸子植物麻黄属植物(Ephedra)中也已经被观察到,但胚乳只在被子植物中出现)。椰子的胚乳就是里面的“奶汁”,呈液态。玉米的胚乳则是固态的,做爆米花时,胚乳由于受热膨胀破裂而成为可食用部分。在豌豆和大豆中,胚乳在胚发育时被耗尽,其中的养分储存到了厚厚的肉质子叶中(图40.7)。植物光合作用的机能是为适应光环境而建立的。所以,在孢子体能够进行光合作用之前,种子具有储存的养分以供种子萌发所用是很重要的。埋得太深的种子往往在它接触到地表和阳光之前就已经由于细胞呼吸而耗尽了所有的储备。根茎轴形成之后,一个放射状的三个组织系统和一个食物储存源通过受控的细胞分裂和伸展而形成
终形态。如果把一个细胞想象成一个立方盒子,其 6 个面中有 4 个面因纤维素而 加固,那么细胞自然向着加固较少的剩下的 2 个面伸展、生长。有关形态建成在 细胞生物学水平的很多知识是通过突变株获悉的,这些突变株细胞能够分裂,但 却无法控制细胞分裂的分裂面或者是细胞伸展的方向。 食物储存 淀粉,脂类和蛋白质在胚的 整个形成过程中都在被合成。种 子中储存的蛋白质尤其丰富,以 至植物分子学家把编码它们的基 因作为首选的克隆靶标。提供营 养源是朝着提高胚生存力方向进 化趋势的一个方面(见 37 章)。 被子植物中孢子体通过胚柄运输 养分(裸子植物中胚柄的作用仅 仅是将胚更推近配子体营养源)。 这一过程与或大或小的胚乳的发 育是同步进行的(虽然双受精现象在裸子植物麻黄属植物 (Ephedra)中也已经 被观察到,但胚乳只在被子植物中出现)。椰子的胚乳就是里面的“奶汁”,呈液 态。玉米的胚乳则是固态的,做爆米花时,胚乳由于受热膨胀破裂而成为可食用 部分。在豌豆和大豆中,胚乳在胚发育时被耗尽,其中的养分储存到了厚厚的肉 质子叶中(图 40.7)。植物光合作用的机能是为适应光环境而建立的。所以,在 孢子体能够进行光合作用之前,种子具有储存的养分以供种子萌发所用是很重要 的。埋得太深的种子往往在它接触到地表和阳光之前就已经由于细胞呼吸而耗尽 了所有的储备。 根茎轴形成之后,一个放射状的三个组织系统和一个食物储存源通过受控的 细胞分裂和伸展而形成。 图 40.7 玉米和大豆的胚乳 玉米种子在成熟 时还有胚乳存在,而大豆中的胚乳则消失了, 由大豆胚中的子叶承担储存养分的功能。 corn 玉米 endosperm 胚乳 embryo 胚 cotyledon 子叶 bean 大豆