Genetika vývoje rostlin (biologie vývoje rostlin) je soukromé odvětví genetiky, které studuje rysy vývoje rostlin, geny, které se projevují a zajišťují normální tvorbu a fungování rostlinných tkání a orgánů.
Genetika vývoje rostlin je jednou z nejrychleji se rozvíjejících oblastí moderní genetiky, která má velký zásadní a aplikační význam. V současné době řada tuzemských univerzit biologického a zemědělského profilu připravuje odborníky pro práci v různých oblastech biologie a genetiky vývoje rostlin.
Současný stav biologie je charakterizován rychlým přechodem od popisné reflexe reality k dešifrování specifických vzorců, které jsou základem živé přírody. Zároveň tradiční biologické otázky typu „jak ten objekt vypadá?“ a "co se s ním děje?" změněno na zcela nové - "proč to tak vypadá?" a "jak to funguje?".
Pokusy o zodpovězení těchto otázek se samozřejmě již dříve opakovaly. To se však stalo skutečně možným pouze s pochopením, že každý projev života, bez ohledu na to, jak složitý se může zdát, je nakonec výsledkem fungování určitých molekul se vší rozmanitostí jejich interakcí. Moderní věda má pouze dva přímé přístupy ke zkoumání biologických funkcí molekul. Prvním přístupem je analýza důsledků způsobených inaktivací určitých tělesných molekul (toho lze dosáhnout buď použitím úzce specifických inhibitorů, nebo získáním mutací, které narušují normální biosyntézu těchto konkrétních molekul). Naopak alternativní přístup předpokládá zvýšení aktivity studovaných molekul buď při jejich přidání zvenčí, nebo díky zvýšení jejich biosyntézy in vivo (např. v případě transformace organismu s dalšími kopiemi odpovídajícího genu). Přitom bez ohledu na zvolený přístup hrají hlavní roli v takových studiích metody molekulární biologie a genetiky. Z tohoto důvodu se syntéza molekulárně biologických a genetických přístupů, nazývaných molekulární genetika, stala vedoucí ideologií ve většině oblastí moderní biologie. Jednou z těchto oblastí je vývojová biologie. Jestliže ve své původní podobě vznikla tato věda na průsečíku embryologie, fyziologie a cytologie, pak právě využití molekulárně genetických přístupů umožňuje úspěšně rozdělit nejsložitější vývojové procesy do mnoha „elementárních“ fází, z nichž každá je obsluhována přesně definovanými molekulami a řízena speciální skupinou genů.
Zároveň s přihlédnutím k výrazné originalitě vyšších rostlin je oprávněné položit si následující otázku: existují určité rysy buněčné diferenciace nebo morfogeneze, které jsou charakteristické pouze pro tuto skupinu eukaryot? V tomto ohledu je molekulární genetika vývoje rostlin nepochybně nejen zásadní, ale také velmi praktická.
Vývojová biologie vyšších rostlin prošla za svou více než 200letou historii několika etapami, odrážejícími postupný vývoj názorů na podstatu zkoumaného problému.
Genetika vývoje rostlin provádí svůj výzkum v následujících oblastech:
Ontogeneze (individuální vývoj, z jiného řeckého ὤν , gen. ὄντος ʻexistujícíʼ a γένεσις ʻpůvodʼ) rostliny je přirozený proces s postupnou změnou několika věkových fází, mezi nimiž je obvyklé rozlišovat:
V ontogenezi se potence genotypu realizují za určitých podmínek prostředí, v důsledku čehož vznikají rostliny určitého fenotypu.
Rostlinná ontogeneze zahrnuje dva podstatné aspekty: život jedince (začíná od stadia zygoty a pokračuje až do přirozené smrti) a rozmnožování nových jedinců (začíná také zygotou, ale končí tvorbou gamet).
V procesu evoluce zažily vyšší rostliny prostorovou kombinaci haplo- a diplofází v jednom organismu: gametofyt se vyvíjí přímo na sporofytu. Tento moment je velmi důležitý, protože sporofyt má svůj účinný obranný systém, díky kterému se stává chráněný i gametofyt.
Růst je pojem, který charakterizuje nevratné kvantitativní změny, ke kterým dochází během vývoje organismu.
Diferenciace - kvalitativní změny, ke kterým dochází v procesu vývoje organismu spolu s kvantitativními.
Morfogeneze je proces morfogeneze, tedy kladení, růstu a vývoje rostlinných orgánů. Diferenciace, růst a morfogeneze jsou tedy úzce propojené procesy.
Determinace je proces, kdy diferenciace vede k nevratné změně v buňkách.
Vývojová genetika využívá při svém výzkumu modelové rostliny. Takové rostliny by měly mít krátký vývojový cyklus, malý počet chromozomů a vysokou plodnost.
Výsledky získané studiem modelových rostlin lze extrapolovat na rostliny, které je obtížné studovat.