圣彼得堡大学生物学家最新发现为解决高等植物器官原始起源形态难题提供可能
来自圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院柯玛洛夫植物研究所专家团队的最新发现为解决高等植物器官原始起源形态难题提供可能。团队专家对一种可以衍生出所有植物器官以及初生分生组织的细胞结构进行了研究。 botanika
蕨类植物顶端分生组织。细胞中明显可见空泡化，淀粉粒、脂滴和大量胞间连丝。资料来源：《植物学杂志》。
本次研究以两种石松类植物和三种蕨类植物为样本。文章第一作者，圣彼得堡大学副教授生物学博士（植物学教研室） Marina Romanova指出，与动物相比，植物生长的特点在于其能够进行开放式生长，也就是说植物整个生命周期可以生长出新的器官。这是通过顶端分生组织的活动实现的，也就是说在植物根茎顶端，具有定期分裂能力的细胞群。
研究结果发表于《植物学杂志》，该研究获得俄罗斯科学基金资金支持。
Marina Romanova谈到：“开放式生长能力由藻类植物祖先进化而来，其顶端分生组织的由大型四面体细胞组成。一些由古来植物群进化而来的代表——石松类植物和大部分蕨类植物具有相同的茎尖分生组织（SAM），因此可以提出一种假设，即高等植物的原始形态很可能是单纯形SAM。“
圣大副教授指出，植物茎尖分生组织，在茎部发育（植物体地上部分）形成中扮演着重要作用。因此对不同植物群代表的SAM结构以及其功能的研究有助于更深入地了解其进化过程。
多个样本的研究结果表明，不同石松类植物在顶端分生组织的类型上存在差异，但在分支方式和不同器官的形成节律方面具有相似性。同时与之相反，所有的蕨类植物都拥有单纯形顶端分生组织，但是在分支方式和不同器官形成节律方面存在差异。
高等植物原始形态研究活动受到了俄罗斯科学基金会第22-24-20049号及圣彼得堡科学基金会2002年4月12日协议规定的第36/2022号资金支持。 本次研究获得圣大科学院”分子和细胞技术发展“资源中心以及俄罗斯科学院柯玛洛夫植物研究所”植物真菌研究细胞分子技术“科学设备共享中心的设备支持。
Marina Romanova强调， “一些石松类和大多数藻类植物的单纯形结构类型并不相同，我们推测这是由于其次生胞间连丝生长机制，也就是连接植物细胞的桥梁的丢失。”
为了开展该项研究，多名学者在彼得大帝温室植物园、卢加区（Novinka站）以及库兹涅奇诺耶 村收集到了 Selaginella kraussiana ， Huperzia selago 石松类植物茎部，并于圣彼得堡库罗尔特内区科马罗沃村采集到了 Pteridium aquilinum 、 Dryopteris carthusiana 以及Athyrium filix-femina蕨类植物茎部。
为了明确回答有关高等植物最初的顶端分生组织类型的问题，科学家将基于更多类型的非种子植物开展结构及分子遗传学系列研究。