Русская Википедия:Резуховидка Таля

Шаблон:Таксон Резухови́дка (резу́шка) Та́ля (Шаблон:Lang-la) — растение; вид рода Шаблон:Bt-ruslat семейства Шаблон:Bt-ruslat. Это небольшое цветковое растение; его исходный ареал включает Европу, Азию и север Африки, а в наше время резуховидка Таля распространилась по всем континентам, кроме Антарктиды.

В связи с относительно коротким циклом развития является удобным модельным организмом в молекулярно-биологических, генетических и физиологических исследованиях, где известна под транслитерацией родового латинского названия — Арабидо́псис. Геном арабидопсиса является одним из наименьших геномов цветковых растений (меньшие геномы только у растений рода Шаблон:Bt-ruslat семейства Пузырчатковые) и первым секвенированным геномом растения. Арабидопсис — популярный объект для исследования жизнедеятельности растений, в том числе развития цветка и фототропизма.

В лабораторных условиях арабидопсис выращивают в чашках Петри, освещая флуоресцентными лампами, либо в теплицах^[1].

Вид назван в честь немецкого врача и ботаника Иоганна Таля (1542—1583).

Ботаническое описание

Однолетник или двулетник. Цветёт в мае–июне. Резуховидка Таля может пройти полный цикл развития за шесть недель и относится к типичным эфемерам. Цветоносный побег заканчивает рост в течение трёх недель. Цветки, как правило, самоопыляются.

Стебель и листья

Стебель большей частью один, 4,5—70 см высотой, тонкий, прямой, простой или ветвистый, вместе с листьями покрытый простыми или 2—3-раздельными волосками; листья продолговато-ланцетные или продолговатые, с удалёнными друг от друга зубчиками, прикорневые собраны в розетку и сужены в короткий черешок, стеблевые в небольшом числе, сидячие, более мелкие.

Соцветия и цветки

Кисть при цветках сжатая, потом сильно удлинённая и очень рыхлая, 8—40-цветковая; чашелистики 1,5—2 мм длиной, продолговатые, тупые; лепестки белые, 3—4 мм длиной, продолговатые; боковые медовые желёзки полушаровидные, довольно крупные; завязь с 48—68 семяпочками; цветоножки при плодах тонкие, оттопыренные, 4—15 мм длиной.

Плоды и семена

Стручки вверх стоячие, голые, часто изогнутые, 9—18 мм, редко 3 см длиной, 0,75 мм шириной; столбик тонкий, короткий; створки с 1 тонкой жилкой; перегородка прозрачная, блестящая, без тяжа; семена красновато-бурые, яйцевидные, однорядные, 0,5:0,4:0,3 мм.

Распространение

Солонцеватые степи, солонцы, скалы, каменистые склоны, поля; как сорное.

История исследования

Файл:Arabidopsis mutants.jpg

Двойные мутанты цветков Шаблон:Btname (впервые описаны в 1873 году)

Первое описание мутантной формы Шаблон:Btname было сделано в 1873 году Александром Брауном, который описал фенотип двойных цветков (мутантный ген подобен гену Agamous, клонированному в 1990 году)^[2]. Однако лишь в 1943 году Фридрих Лайбах (описавший кариотип растения в 1907 году) предложил использовать арабидопсис в качестве модельного организма^[3]. Его студентка Эрна Рейнхольц в 1945 году опубликовала результаты своих исследований, описав первую коллекцию мутантов Шаблон:Btname, 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. Сообщество исследования арабидопсиса Шаблон:Lang (AIS) было создано в 1964 году. Первая Шаблон:Lang 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^[4]^[5]. Считается, что арабидопсис сыграл для генетики растений такую же роль, как домовая мышь и дрозофила фруктовая для генетики животных.

Широко используется для исследований в космосе. В частности, выращивалась на советской станции «Салют-7» в 1982 году^[6]. НАСА планировало выращивать арабидопсис на Луне в 2015 году^[7], а авторы проекта Mars One — на Марсе в 2018-м^[8].

3 января 2019 года семена резуховидки Таля были отправлены в герметичном контейнере на обратную сторону Луны в китайском аппарате «Чанъэ-4». Исследователи планировали проверить, возможно ли создать в космическом аппарате замкнутую экосистему, в которой личинки шелкопряда будут вырабатывать углекислый газ, а растения (картофель и резуховидка Таля) — преобразовывать его в кислород с помощью фотосинтеза.^[9] Эксперимент удался: отдельные семена проросли^[10], однако все организмы погибли в первую лунную ночь, после посадки аппарата, так как его биологический контейнер не был рассчитан на ночные условия^[11]. В 2021 году семена резуховидки Таля проросли в реголите, увлажнённом 12,5%-й средой Мурасиге-Скугга, хотя далее её рост происходил тяжелее, чем в земной почве^[12]^[13]^[14].

Малый размер генома (около Шаблон:Число пар нуклеотидов) делает Шаблон:Btname удобным объектом для картирования генов и секвенирования^[15]. Геном арабидопсиса в 2000 году стал первым секвенированным геномом растения^[16]. Среди генов растения: Agamous, Flowering Locus C, GAI, HOTHEAD, Leafy, Stp4, Superman и др.

Наиболее полная версия генома Шаблон:Btname поддерживается Шаблон:Lang-en2 (TAIR)^[17]. Много работ было проведено для определения функций около Шаблон:Число и Шаблон:Число, которые закодированы в геноме^[18].

Для доставки ДНК в растение используют Шаблон:Btname. Распространённый протокол, называемый Шаблон:Lang-en2 (Шаблон:Trf), предполагает обмакивание цветков в раствор, содержащий Шаблон:Btname, ДНК и детергент^[19].

Модель формирования цветка

Шаблон:Основная статья

Файл:ABC flower development.svg

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 ABC-модели развития цветка^[20]. В соответствии с данной моделью, гены, отвечающие за формирование цветка, делят на три группы: гены класса A (чашелистики и лепестки), гены класса B (лепестки и тычинки), гены класса C (тычинки и плодолистики). Эти гены кодируют факторы транскрипции, которые вызывают специализацию тканей растения в течение развития.

Файл:Cell-type specificity of TIP-YFP expression in the root axis cropped.jpg

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^[21].

Файл:Double fertilization in arabidopsis.jpg

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^[22]

См. также

Шаблон:Дерево статей

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Книга:Иллюстрированный определитель растений Средней России
Савинов, И. А. В поисках «растительных дрозофил»: от Вавилова до наших дней // Бюлл. Об-ва физиологов растений России. — 2016. — № 1 (33). — С. 11—12.

Ссылки

Шаблон:Плантариум

Внешние ссылки

Шаблон:Выбор языка Шаблон:Модельные организмы

[1] Шаблон:Статья

[2] Шаблон:Статья

[meyerowitz2001-3] Шаблон:Статья

[4] Шаблон:Статья

[5] Шаблон:Статья

[NiCh-6] Шаблон:Статья

[7] Шаблон:Cite web

[8] Шаблон:Cite web

[9] Шаблон:Cite web

[seeds-10] Шаблон:Cite web

[11] Шаблон:Cite web

[12] Теперь у нас есть доказательство того, что растения могут расти в лунном грунте Шаблон:Wayback // Astronews

[13] Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration Шаблон:Wayback // «Communication Biology», 12 мая 2022 Шаблон:Ref-en

[14] Шаблон:Cite web

[15] Шаблон:Статья

[16] Шаблон:Статья

[17] Шаблон:Cite web

[18] Шаблон:Cite web

[19] Шаблон:Статья

[20] Шаблон:Статья

[pmid19922653-21] Шаблон:Статья

[pmid17915010-22] Шаблон:Статья

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

Партнерские ресурсы
Криптовалюты	Обмен криптовалют - www.bestchange.ru Криптовалютная биржа CoinEx Криптовалютная биржа Binance HIVE OS - операционная система для майнинга e4pool - Мультивалютный пул для майнинга.
Магазины	AliExpress — глобальная виртуальная (в Интернете) торговая площадка, предоставляющая возможность покупать товары производителей из КНР; computeruniverse.net - Интернет-магазин компьютеров(Промо код 5 Евро на первую покупку:FWWC3ZKQ);
Хостинг	DigitalOcean - американский провайдер облачных инфраструктур, с главным офисом в Нью-Йорке и с центрами обработки данных по всему миру;
Разное	Викиум - Онлайн-тренажер для мозга Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства. Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft. Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память. Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России. Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме. Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео. Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона. «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется. StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено. StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.