Phát triển Nhà máy
Thông tin thêm: Phát triển cây trồng
Phát triển nhà máy là quá trình mà các cấu trúc bắt nguồn và trưởng thành khi cây trồng phát triển. Nó được nghiên cứu trong giải phẫu thực vật và sinh lý thực vật cũng như hình thái thực vật.
Thực vật liên tục sản xuất các mô và cấu trúc mới trong suốt cuộc đời của chúng từ các phân tử nằm ở đầu của cơ quan, hoặc giữa các mô trưởng thành. Vì vậy, một cây trồng sống luôn có mô phôi. Ngược lại, phôi động vật sẽ sản xuất ra rất sớm các bộ phận cơ thể mà nó sẽ có trong cuộc đời. Khi động vật được sinh ra (hoặc nở từ trứng), nó có tất cả các bộ phận cơ thể của nó và từ thời điểm đó sẽ chỉ phát triển lớn hơn và trưởng thành hơn.
Các tính chất của tổ chức được nhìn thấy trong một nhà máy là những đặc tính nổi bật hơn nhiều so với tổng của từng bộ phận. “Việc lắp ráp các mô và chức năng này thành một sinh vật đa bào tích hợp không chỉ mang lại những đặc tính của các bộ phận và quá trình riêng biệt mà còn là một tập hợp các đặc tính mới mà không thể dự đoán được trên cơ sở kiểm tra các bộ phận riêng biệt”
Tăng trưởng
Một nhà máy mạch máu bắt đầu từ một tế bào đơn zygote, hình thành bởi thụ tinh của một tế bào trứng bởi một tế bào tinh trùng. Từ thời điểm đó, nó bắt đầu phân chia thành phôi thực vật thông qua quá trình phát triển phôi thai. Khi điều này xảy ra, các tế bào kết quả sẽ tổ chức để một đầu trở thành gốc đầu tiên, trong khi đầu kia là đầu của chồi. Trong cây giống, phôi sẽ phát triển một hoặc nhiều “lá hạt giống” (lá mầm). Khi kết thúc giai đoạn thụ phôi, cây con sẽ có tất cả các bộ phận cần thiết để bắt đầu trong cuộc đời.
Một khi phôi nảy mầm từ cây giống hoặc cây mẹ, nó sẽ bắt đầu sản sinh thêm các cơ quan (lá, thân và rễ) thông qua quá trình tạo cơ quan. Các gốc rễ mới phát triển từ các phân tử gốc nằm ở đầu rễ, thân và lá mới phát triển từ các phân tử màng ở đầu của chồi. Sự phân nhánh xảy ra khi các cụm tế bào nhỏ bị bỏ lại phía sau bởi mô phân sinh, và những tế bào chưa phân chia tế bào để tạo thành một mô chuyên biệt, bắt đầu phát triển như là đầu của một gốc hoặc chồi mới. Tăng trưởng từ bất kỳ phân tích như vậy ở đỉnh của một gốc hoặc chồi được gọi là tăng trưởng ban đầu và kết quả trong việc kéo dài của gốc hoặc chồi đó. Tăng trưởng thứ phát dẫn đến việc mở rộng gốc hoặc chồi từ các phân chia tế bào trong một cambium.
Ngoài sự tăng trưởng của phân chia tế bào, cây trồng có thể phát triển thông qua sự kéo dài tế bào. Điều này xảy ra khi các tế bào cá nhân hoặc các nhóm tế bào phát triển lâu hơn. Không phải tất cả các tế bào thực vật sẽ phát triển đến cùng một chiều dài. Khi các tế bào ở một bên của thân cây phát triển lâu hơn và nhanh hơn các tế bào ở phía bên kia, thân cây sẽ uốn cong về phía các tế bào đang phát triển chậm hơn như là một kết quả. Sự tăng trưởng hướng này có thể xảy ra thông qua phản ứng của một nhà máy đối với một kích thích đặc biệt, như ánh sáng (phototropism), lực hấp dẫn (gravitropism), nước, (hydrotropism), và tiếp xúc vật lý (thigmotropism).
Sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng được trung gian bởi các hormon thực vật cụ thể và các chất điều chỉnh tăng trưởng thực vật (Ross và cộng sự, 1983) [30]. Mức nội tiết tố nội sinh bị ảnh hưởng bởi tuổi thực vật, lạnh, cứng, và các điều kiện trao đổi chất khác; ánh sáng mặt trời, hạn hán, nhiệt độ, và các điều kiện môi trường bên ngoài khác; và các nguồn PGR ngoại sinh, ví dụ, áp dụng bên ngoài và có nguồn gốc rhizospheric.
Biến thể hình thái
Thực vật có sự biến thiên tự nhiên ở dạng và cấu trúc của chúng. Trong khi tất cả các sinh vật khác nhau giữa cá thể và cá thể thì thực vật lại có sự khác biệt. Trong một cá nhân, các bộ phận được lặp lại có thể khác nhau về hình thức và cấu trúc từ các bộ phận tương tự khác. Sự thay đổi này dễ nhìn thấy nhất trong các lá của cây, mặc dù các cơ quan khác như thân và hoa có thể có sự khác biệt tương tự. Có ba nguyên nhân chính của biến thể này: ảnh hưởng vị trí, tác động môi trường, và vị thành niên.
Sự tiến hoá của hình thái thực vật
Các yếu tố phiên mã và các mạng điều tiết phiên mã đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và sự phát triển của thực vật. Trong quá trình hạ cánh nhà máy, nhiều gia đình nhân bản sao chép xuất hiện và được ưu tiên tham gia vào các mạng lưới phát triển đa bào, sinh sản và phát triển cơ quan, góp phần tạo ra hình thái phức tạp hơn của cây trồng trên đất liền.
Các mô hình phát triển sinh vật
Phần lớn nghiên cứu sinh học phát triển trong những thập kỷ gần đây đã tập trung vào việc sử dụng một số lượng nhỏ các sinh vật mô hình. Nó đã trở thành ra rằng có nhiều bảo tồn các cơ chế phát triển trên toàn vương quốc động vật. Trong sự phát triển sớm các loài động vật có xương sống khác nhau đều sử dụng các tín hiệu quy nạp tương tự nhau và cùng một gen mã hóa đặc tính khu vực. Ngay cả động vật không xương sống sử dụng một âm tiết tương tự của các tín hiệu và gen mặc dù các bộ phận cơ thể được hình thành là khác nhau đáng kể. Các sinh vật mẫu từng có một số lợi thế thực nghiệm đặc biệt đã giúp họ trở nên phổ biến trong số các nhà nghiên cứu. Theo một nghĩa nào đó, chúng là “mô hình” cho toàn bộ vương quốc động vật, và theo nghĩa khác, chúng là “mô hình” cho sự phát triển của con người, rất khó học trực tiếp vì cả lý do đạo đức và thực tiễn. Các sinh vật mô hình hữu ích nhất để làm sáng tỏ tính chất rộng rãi của các cơ chế phát triển. Chi tiết được tìm kiếm, chúng càng khác biệt với nhau và từ con người.