Rezukhovidka Talya

Rezukhovidka Talya
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaKrálovství:RostlinyPodříše:zelené rostlinyOddělení:KvetoucíTřída:dvoudomá [1]Objednat:květy zelíRodina:ZelíKmen:camelineaeRod:rezukhovidkaPohled:Rezukhovidka Talya
Mezinárodní vědecký název
Arabidopsis thaliana ( L. ) Heynh. , 1842
Synonyma
seznam synonym
plocha

  přirozený rozsah

  oblasti naturalizace

  nenalezeno

Rezukhovidka ( rezushka ) Talya ( lat.  Arabidopsis thaliana ) - rostlina; druhy rodu Rezukhovidka ( Arabidopsis ) z čeledi kapustovité ( Brassicaceae ). Je to malá kvetoucí rostlina ; jeho původní areál rozšíření zahrnuje Evropu , Asii a severní Afriku a v naší době se Talův ruciformer rozšířil na všechny kontinenty kromě Antarktidy. Vzhledem k relativně krátkému vývojovému cyklu je vhodným modelovým organismem v molekulárně biologických , genetických a fyziologických studiích, kde je znám pod transliterací generického latinského názvu - Arabidopsis . Genom Arabidopsis je jedním z nejmenších genomů kvetoucích rostlin (menší genomy pouze u rostlin rodu Genlisea ( Genlisea ) z čeledi měchýřníkovitých ) a prvním sekvenovaným rostlinným genomem . Arabidopsis je oblíbeným předmětem výzkumu rostlinného života, včetně vývoje květů a fototropismu .

Talyina rezukhovidka může projít celým vývojovým cyklem za šest týdnů a patří k typickým efemerám . Kvetoucí výhon dokončí růst do tří týdnů. Květiny mají tendenci k samosprašování . V laboratorních podmínkách se Arabidopsis pěstuje v Petriho miskách s osvětlením zářivkami nebo ve sklenících [2] .

Druh je pojmenován po německém lékaři a botanikovi Johannu Talovi (1542–1583).

Historie výzkumu

První popis mutantní formy Arabidopsis provedl v roce 1873 Alexander Brown , který popsal fenotyp dvojitého květu (mutovaný gen je podobný genu Agamous klonovanému v roce 1990) [3] . Avšak teprve v roce 1943 Friedrich Laibach (který popsal karyotyp rostliny v roce 1907) navrhl použít Arabidopsis jako modelový organismus [4] . Jeho studentka Erna Reinholzová zveřejnila své poznatky v roce 1945, popisující první sbírku rentgenovaných mutantů Arabidopsis .

V 50. a 60. letech 20. století John Langridge a George Reday významně přispěli k založení Arabidopsis jako užitečné rostliny pro laboratorní experimenty. Výzkumná komunita Arabidopsis Information Service (AIS) byla založena v roce 1964. První mezinárodní konference Arabidopsis se konala v roce 1965 v německém Göttingenu.

Použít jako model organismu

Arabidopsis je široce používán jako modelový organismus pro studium genetiky a vývojové biologie rostlin [5] [6] . Předpokládá se, že Arabidopsis hrál pro genetiku rostlin stejnou roli jako myš domácí a ovoce Drosophila pro genetiku zvířat.

Široce používaný pro výzkum ve vesmíru . Konkrétně byl pěstován na sovětské stanici Saljut -7 v roce 1982 [7] . NASA plánovala pěstovat Arabidopsis na Měsíci v roce 2015 [8] , autoři projektu Mars One  - na Marsu v roce 2018 [9] .

3. ledna 2019 byla Talova semena odeslána v uzavřené nádobě na odvrácenou stranu Měsíce v čínské kosmické lodi Chang'e-4 . Vědci plánovali otestovat, zda je možné v kosmické lodi vytvořit uzavřený ekosystém, ve kterém by larvy bource morušového produkovaly oxid uhličitý a rostliny (brambory a ruciferník Talův) by ho fotosyntézou přeměňovaly na kyslík. [10] Experiment byl úspěšný: jednotlivá semena vyklíčila [11] , ale všechny organismy zemřely první lunární noc po přistání přístroje, protože jeho biologický obal nebyl navržen pro noční podmínky [12] . V roce 2021 semena Talya vyklíčila v regolitu navlhčeném 12,5% Murashige-Skoggovým médiem , i když dále byl jeho růst obtížnější než v suchozemské půdě [13] [14] [15] .

Malá velikost genomu (asi 157 milionů párů bází ) činí z Arabidopsis thaliana vhodný objekt pro genové mapování a sekvenování [16] . Genom Arabidopsis se v roce 2000 stal prvním sekvenovaným rostlinným genomem [17] .

Nejúplnější verzi genomu Arabidopsis thaliana udržuje The Arabidopsis Information Resource (TAIR) [18] . Bylo vykonáno mnoho práce k určení funkcí asi 27 000 genů a 35 000 proteinů , které jsou kódovány v genomu [19] .

Rhizobium radiobacter se používá k dodání DNA do rostliny . Běžný protokol zvaný floral-dip  zahrnuje namáčení   květin do roztoku obsahujícího Agrobacterium , DNA a detergent [20] .

Model tvorby květů

Arabidopsis se aktivně používá ke studiu vývoje květin. Vyvíjející se květ má čtyři orgány - sepaly , okvětní lístky , tyčinky , plodolisty , které tvoří pestíky . Květní orgány jsou uspořádány v kruzích: čtyři kališní lístky ve vnějším kruhu, šest okvětních lístků, šest tyčinek a středové plodolisty.

Pozorování homeotických mutací vedlo k formulaci ABC modelu vývoje květů [21] . V souladu s tímto modelem jsou geny odpovědné za tvorbu květů rozděleny do tří skupin: geny třídy A (lístky a okvětní lístky), geny třídy B (okvětní lístky a tyčinky) a geny třídy C (tyčinky a plodolisty). Tyto geny kódují transkripční faktory , které během vývoje způsobují specializaci rostlinné tkáně.

Viz také

Geny Arabidopsis thaliana

Poznámky

  1. ↑ Podmínky uvedení třídy dvouděložných rostlin jako vyššího taxonu pro skupinu rostlin popsanou v tomto článku naleznete v části „Systémy APG“ v článku „Dvojděložné rostliny“ .
  2. ↑ Meinke DW a kol. Arabidopsis thaliana: Modelová rostlina pro analýzu genomu  (anglicky)  // Science : journal. - 1998. - Sv. 282 , č.p. 5389 . - S. 662-682 . - doi : 10.1126/science.282.5389.662 .
  3. ↑ M. F. Yanofsky, H. Ma, J. L. Bowman, G. N. Drews, K. A. Feldmann a E. M. Meyerowitz. Protein kódovaný homeotickým genem Arabidopsis agamous připomíná transkripční faktory  //  Nature : journal. - 1990. - Sv. 346 . - str. 35-39 . - doi : 10.1038/346035a0 . — PMID 1973265 .
  4. ↑ Meyerowitz EM Prehistorie a historie výzkumu Arabidopsis  (nespecifikováno)  // Fyziologie rostlin. - 2001. - T. 125 . - S. 15-19 . - doi : 10.1038/346035a0 . — PMID 11154286 .
  5. ↑ Rensink WA, Buell ČR Arabidopsis k rýži. Uplatnění znalostí z plevele ke zlepšení našeho chápání druhů plodin  //  Plant Physiol. : deník. - 2004. - Sv. 135 , č.p. 2 . - S. 622-629 . - doi : 10.1104/pp.104.040170 . — PMID 15208410 .
  6. ↑ Coelho SM, Peters AF, Charrier B., et al . Komplexní životní cykly mnohobuněčných eukaryot: nové přístupy založené na použití modelových  organismů //  Gen : deník. — Elsevier , 2007. — Sv. 406 , č.p. 1-2 . - S. 152-170 . - doi : 10.1016/j.gene.2007.07.025 . — PMID 17870254 .
  7. ↑ Dlouhodobá expedice na Saljut-7 // Věda a lidstvo , 1984: Mezinárodní ročenka. - M .: Vědomosti , 1984. - S. 320-330 .
  8. ↑ LPX První let experimentu s růstem lunárních rostlin . Datum přístupu: 26. března 2014. Archivováno z originálu 29. března 2014.
  9. ↑ Drobný skleník by mohl v roce 2018 odletět rostlinami na Mars . space.com (6. ledna 2015). Získáno 10. ledna 2015. Archivováno z originálu 9. ledna 2015.
  10. ↑ Čínský Čchang-e-4 přistál jako první na odvrácené straně Měsíce . Newspaper.Ru. Staženo 3. ledna 2019. Archivováno z originálu dne 3. ledna 2019.
  11. ↑ Čína vůbec poprvé klíčí rostliny na Měsíci  . CNBC (15. ledna 2015). Získáno 15. května 2022. Archivováno z originálu dne 14. dubna 2022.
  12. ↑ Média: Chang'e-4 dokončil první biologický experiment na Měsíci . TASS (15. ledna 2019). Získáno 15. května 2022. Archivováno z originálu dne 3. února 2019.
  13. ↑ Nyní máme důkaz, že rostliny mohou růst v měsíční půdě Archivováno 14. května 2022 na Wayback Machine // Astronews
  14. ↑ Rostliny pěstované v lunárním regolitu Apollo představují transkriptomy spojené se stresem, které informují o vyhlídkách na průzkum Měsíce Archivováno 15. května 2022 na Wayback Machine // Communication Biology, 12. května   2022
  15. ↑ Lunární půda není vhodná pro pěstování celiaků . Získáno 18. května 2022. Archivováno z originálu dne 16. května 2022.
  16. ↑ Bennett, MD, Leitch, IJ, Price, HJ a Johnston, JS Srovnání s Caenorhabditis (100 Mb) a Drosophila (175 Mb) pomocí průtokové cytometrie Ukazuje velikost genomu v Arabidopsis na 157 Mb, a tedy o 25 % větší než Arabidopsis Genome Initiative Estimate of 125 Mb  (anglicky)  // Annals of Botany : journal. - 2003. - Sv. 91 . - str. 547-557 . - doi : 10.1093/aob/mcg057 . — PMID 12646499 .
  17. ↑ Iniciativa genomu Arabidopsis. Analýza sekvence genomu kvetoucí rostliny Arabidopsis thaliana  (anglicky)  // Nature : journal. - 2000. - Sv. 408 . - str. 796-815 . - doi : 10.1038/35048692 . — PMID 11130711 .
  18. ↑ TAIR - Anotace genomu . Získáno 10. února 2009. Archivováno z originálu 14. října 2008.
  19. ↑ Statistika genomu Integr8 - A. thaliana . Získáno 10. února 2009. Archivováno z originálu 8. června 2012.
  20. ↑ Zhang X., Henriques R., Lin SS, Niu QW, Chua NH Agrobacterium zprostředkovaná transformace Arabidopsis thaliana pomocí metody květinového namáčení  //  Nat Protoc: journal. - 2006. - Sv. 1 , ne. 2 . - str. 641-646 . - doi : 10.1038/nprot.2006.97 . — PMID 17406292 .
  21. ↑ Coen, Henrico S.; Elliot M. Meyerowitz. Válka přeslenů: Genetické interakce řídící vývoj květů  (anglicky)  // Nature : journal. - 1991. - Sv. 353 . - str. 31-37 . - doi : 10.1038/353031a0 . — PMID 1715520 .
  22. ↑ Gattolin S., Sorieul M., Hunter PR, Khonsari RH, Frigerio L. In vivo zobrazování rodiny intrinsických proteinů tonoplastu v kořenech Arabidopsis  // BMC Plant Biol  .  : deník. - 2009. - Sv. 9 . — S. 133 . - doi : 10.1186/1471-2229-9-133 . — PMID 19922653 .
  23. ↑ Johnston AJ, Meier P., Gheyselinck J., Wuest SE, Federer M., Schlagenhauf E., Becker JD, Grossniklaus U. Genetické subtrakční profilování identifikuje geny nezbytné pro reprodukci Arabidopsis a odhaluje interakci mezi samičím gametofytem a mateřským sporofytem  ( anglicky)  // Genome Biol.  : deník. - 2007. - Sv. 8 , č. 10 . — P.R204 . - doi : 10.1186/cz-2007-8-10-r204 . — PMID 17915010 .

Literatura

Odkazy

  • Talya 's coli : informace o taxonu v projektu Plantarium (klíč k rostlinám a ilustrovaný atlas druhů). (Přístup: 13. února 2012) 
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
Taxonomie
V bibliografických katalozích
 Modelové organismy v biologickém výzkumu