Gulchatai-krd.ru

Узбекская кухня

Резуховидка Таля

21-10-2023

Резуховидка Таля
Научная классификация
Международное научное название

Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (1842)
Синонимы
Ареал

Систематика
на Викивидах
Изображения
на Викискладе
ITIS   23041
NCBI   3702
EOL   583954
GRIN   t:3769
IPNI   277970-1
TPL   kew-2645262

Резухови́дка Та́ля (лат. Arabidópsis thaliána) — растение семейства Капустные (Brassicaceae). Это небольшое цветковое растение, произрастающее в Европе, Азии и на северо-западе Африки. Ввиду относительно короткого годичного цикла развития, является удобным модельным организмом в биологических исследованиях, где известна под транслитерацией родового латинского названия — арабидо́псис. Геном арабидопсиса является наименьшим известным геномом цветкового растения и первым секвенированным геномом растения. Арабидопсис — популярный объект для исследования жизнедеятельности растений, в том числе развития цветка и фототропизма.

Арабидопсис может пройти полный цикл развития за шесть недель. Основной стебель, на котором растут цветки, заканчивает рост в течение трех недель. Цветки самоопыляются. В лабораторных условиях арабидопсис выращивают в чашках Петри, освещая ультрафиолетом, либо в теплицах[3].

Содержание

История исследования

Двойные мутанты цветков Arabidopsis, впервые описаны в 1873 году

Первое описание мутантной формы Arabidopsis было сделано в 1873 году Александром Брауном, который описал фенотип двойных цветков (мутантный ген подобен гену Agamous, клонированному в 1990 году)[4]. Однако лишь в 1943 году Фридрих Лайбах (описавший кариотип растения в 1907 году) предложил использовать арабидопсис в качестве модельного организма[5]. Его студентка Эрна Рейнхольц опубликовала результаты своих исследований в 1945 году, в которых описала первую коллекцию мутантов Arabidopsis, полученных при помощи рентгеновского облучения.

В 1950-х и 1960-х годах Джон Лангридж и Джордж Редей сделали большой вклад в становление арабидопсиса как удобного растения для лабораторных экспериментов. Начало сообщества исследования арабидопсиса Arabidopsis Information Service (AIS) идет от 1964. Первая International Arabidopsis Conference была проведена в 1965 году в Геттингене, Германия.


Использование в качестве модельного организма

Арабидопсис широко используется в качестве модельного организма для изучения генетики и биологии развития растений[6][7]. Считается, что арабидопсис играет для аграрных наук такую же роль, как лабораторная мышь и плодовая мушка для животноводства.

Малый размер генома (около 157 миллионов пар нуклеотидов) делает Arabidopsis thaliana удобным объектом для картирования генов и секвенирования[8]. Геном арабидопсиса в 2000 году стал первым секвенированным геномом растения[9].

Наиболее полная версия генома Arabidopsis thaliana поддерживается The Arabidopsis Information Resource (TAIR)[10]. Много работ было проведено для определения функций около 27 000 генов и 35 000 белков, которые закодированы в геноме[11].

Для доставки ДНК в растение используют Agrobacterium tumefaciens. Распространенный протокол, называемый «floral-dip», предполагает обмакивание цветков в раствор, содержащий Agrobacterium, ДНК и детергент[12].

Модель формирования цветка

Основная статья: Развитие цветка
Модель ABC развития цветка была разработана при изучении арабидопсиса

Арабидопсис активно используется для изучения развития цветка. Развивающийся цветок имеет четыре органа — чашелистики, лепестки, тычинки, плодолистики, которые образуют пестики. Органы цветка располагаются кругами: четыре чашелистика во внешнем круге, шесть лепестков, шесть тычинок и центральные плодолистики.

Наблюдения за гомеозисными мутациями привели к формулировке модели формирования цветка ABC[13]. В соответствии с данной моделью, гены, отвечающие за формирование цветка, классифицируют на три группы: гены класса А (чашелистики и лепестки), гены класса В (лепестки и тычинки), гены класса C (тычинки и плодолистики). Эти гены кодируют факторы транскрипции, которые вызывают специализацию тканей растения в течение развития.

8-дневный корень арабидопсиса. Коричневый цвет — эпидермис, красный — осевой цилиндр, синий — эндодерма, зелёный — перицикл. Из исследования экспрессии белков тонопласта (TIP-аквапоринов), авт. Gattolin et al., 2009[14].
Двойное оплодотворение у арабидопсиса: схема и микрофотографии. а: схема развития женского гаметофита. Гаплоидная функциональная мегаспора (FM) развивается из диплоидной мегаспоровой материнской клетки (MMC) в ходе двух мейотических делений (1). Три синцитиальных митотических деления (2) превращают FM в восьмиядерную клетку. В результате последующей миграции ядер, разбития на отдельные клетки, слияния ядер и дифференциации (3) возникает зародышевый мешок с восемью ядрами. Он содержит яйцеклетку (EC), две клетки-синергиды (SC) у пыльцевхода, три клетки-антиподы (AP) у противоположного полюса, и одну вакуолизированную гомо-диплоидную центральную клетку (CC) посередине. После этого антиподы разрушаются. Разрушение одной синергиды предшествует врастанию пыльцевой трубки (PT), и две клетки-спермии (SP) независимо друг от друга оплодотворяют яйцеклетку и центральную клетку, приводя к развитию соответственно диплоидного эмбриона (EM) и триплоидного эндосперма (EN). SUS — суспензор. VN — вегетативное ядро. На кадрах b-f тот же процесс представлен в виде фотографий (ii — внутренние оболочки, oi — внешние). Как синхронные, так и асинхронные свободные митотические деления ядер (кадр e, стрелки) приводят к появлению свободного ядерного эндосперма (FNE), показанного на кадре f. Врезка в кадре e — изображение развивающейся зиготы (ZY). Из исследования Johnston et al., 2007[15]

Примечания

  1. ↑ Используется также название Покрытосеменные.
  2. ↑ Об условности отнесения описываемой в данной статье группы растений к классу двудольных см. раздел «Системы APG» статьи «Двудольные».
  3. 10.1126/science.282.5389.662.
  4. The protein encoded by the Arabidopsis homeotic gene agamous resembles transcription factors». Nature 346: 35–39. 10.1038/346035a0. PMID 1973265.
  5. Prehistory and History of Arabidopsis Research». Plant Physiology 125: 15–19. 10.1038/346035a0. PMID 11154286.
  6. 10.1104/pp.104.040170. PMID 15208410.
  7. 10.1016/j.gene.2007.07.025. PMID 17870254.
  8. 10.1093/aob/mcg057. PMID 12646499.
  9. 10.1038/35048692. PMID 11130711.
  10. TAIR - Genome Annotation:.
  11. Integr8 - A.thaliana Genome Statistics:. Архивировано из первоисточника 8 июня 2012.
  12. 10.1038/nprot.2006.97. PMID 17406292.
  13. 10.1038/353031a0. PMID 1715520.
  14. In vivo imaging of the tonoplast intrinsic protein family in Arabidopsis roots». 10.1186/1471-2229-9-133. PMID 19922653.
  15. Genetic subtraction profiling identifies genes essential for Arabidopsis reproduction and reveals interaction between the female gametophyte and the maternal sporophyte». 10.1186/gb-2007-8-10-r204. PMID 17915010.

Литература

  • Губанов И. А., Киселёва К. В., Новиков В. С., Тихомиров В. Н. 631. Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. — Резуховидка Таля // Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3-х томах. — М.: Т-во науч. изд. КМК, Ин-т технолог. иссл, 2003. — Т. 2. Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). — С. 257. — ISBN 9-87317-128-9

Ссылки

  • Резуховидка Таля: информация о таксоне в проекте «Плантариум» (определителе растений и иллюстрированном атласе видов).  (Проверено 13 февраля 2012)
  Модельные организмы в биологических исследованиях
Бактериофаг λ · кишечная палочка (Escherichia coli) · хламидомонада (Chlamydomonas reinhardtii) · тетрахимена (Tetrahymena thermophila) · почкующиеся дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) · делящиеся дрожжи (Schizosaccharomyces pombe) · нейроспора (Neurospora crassa) · кукуруза (Zea mays) · лук (Allium cepa) · люцерна (Medicago truncatula) · бобы (Vicia faba) · резуховидка (Arabidopsis thaliana) · нематода (Caenorhabditis elegans) · плодовая мушка (Drosophila melanogaster) · данио (Danio rerio) · шпорцевая лягушка (Xenopus laevis) · серая крыса (Rattus norvegicus) · домовая мышь (Mus musculus)

Резуховидка Таля.

© 2013–2023 gulchatai-krd.ru, Россия, Иваново, ул. Беловой 2, +7 (4932) 12-01-15