Rezukhovidka Talya

Rezukhovidka Talya
videnskabelig klassifikation
Domæne:eukaryoterKongerige:PlanterUnderrige:grønne planterAfdeling:BlomstrendeKlasse:Dicot [1]Bestille:kål blomsterFamilie:KålStamme:camelineaeSlægt:rezukhovidkaUdsigt:Rezukhovidka Talya
Internationalt videnskabeligt navn
Arabidopsis thaliana ( L. ) Heynh. , 1842
Synonymer
liste over synonymer
areal

  naturlig rækkevidde

  naturaliseringsregioner

  ikke fundet

Rezukhovidka ( rezushka ) Talya ( lat.  Arabidopsis thaliana ) - en plante; arter af slægten Rezukhovidka ( Arabidopsis ) af kålfamilien ( Brassicaceae ). Det er en lille blomstrende plante ; dets oprindelige udbredelse omfatter Europa , Asien og det nordlige Afrika , og i vores tid har Tals ruciformer spredt sig til alle kontinenter undtagen Antarktis. På grund af den relativt korte udviklingscyklus er den en bekvem modelorganisme i molekylærbiologiske , genetiske og fysiologiske undersøgelser, hvor den er kendt ved translitterationen af ​​det generiske latinske navn - Arabidopsis . Genomet af Arabidopsis er et af de mindste genomer af blomstrende planter (mindre genomer kun i planter af slægten Genlisea ( Genlisea ) af familien blæreurt ) og det første sekventerede plantegenom . Arabidopsis er et populært emne for forskning i planteliv, herunder blomsterudvikling og fototropisme .

Talyas rezukhovidka kan gennemgå en fuld udviklingscyklus på seks uger og tilhører typiske efemere . Blomstrende skud fuldender væksten inden for tre uger. Blomster har en tendens til at selvbestøve . Under laboratorieforhold dyrkes Arabidopsis i petriskåle , der belyses med fluorescerende lamper , eller i drivhuse [2] .

Arten er opkaldt efter den tyske læge og botaniker Johann Tal (1542–1583).

Forskningshistorie

Den første beskrivelse af en mutant form af Arabidopsis blev lavet i 1873 af Alexander Brown , som beskrev den dobbelte blomsterfænotype (mutantgenet ligner Agamous -genet klonet i 1990) [3] . Det var dog først i 1943, at Friedrich Laibach (der beskrev plantens karyotype i 1907) foreslog at bruge Arabidopsis som modelorganisme [4] . Hans elev Erna Reinholz offentliggjorde sine resultater i 1945 og beskrev den første samling af røntgenbehandlede Arabidopsis -mutanter.

I 1950'erne og 1960'erne ydede John Langridge og George Reday store bidrag til etableringen af ​​Arabidopsis som en nyttig plante til laboratorieforsøg. Arabidopsis Information Service (AIS) forskningssamfund blev etableret i 1964. Den første internationale Arabidopsis-konference blev afholdt i 1965 i Göttingen, Tyskland.

Brug som modelorganisme

Arabidopsis er meget brugt som en modelorganisme til studier af planters genetik og udviklingsbiologi [5] [6] . Det menes, at Arabidopsis spillede den samme rolle for plantegenetik som husmusen og Drosophila-frugten spillede for dyregenetik.

Udbredt til forskning i rummet . Især blev den dyrket på den sovjetiske Salyut -7 -station i 1982 [7] . NASA planlagde at dyrke Arabidopsis på Månen i 2015 [8] , og forfatterne af Mars One -projektet  - på Mars i 2018 [9] .

Den 3. januar 2019 blev Tals frø sendt i en forseglet beholder til den anden side af Månen i det kinesiske Chang'e-4 rumfartøj. Forskerne planlagde at teste, om det var muligt at skabe et lukket økosystem i rumfartøjet, hvor silkeormslarver ville producere kuldioxid, og planter (kartofler og Tals ruciferous) ville omdanne det til ilt gennem fotosyntese. [10] Eksperimentet var en succes: individuelle frø spirede [11] , dog døde alle organismer den første månenat , efter at apparatet landede, da dets biologiske beholder ikke var designet til natteforhold [12] . I 2021 spirede Talyas frø i regolit fugtet med 12,5 % Murashige-Skogg-medium , selvom væksten yderligere var vanskeligere end i jordbunden [13] [14] [15] .

Den lille størrelse af genomet (ca. 157 millioner basepar ) gør Arabidopsis thaliana til et praktisk objekt til genkortlægning og sekventering [16] . Genomet af Arabidopsis blev i 2000 det første sekventerede plantegenom [17] .

Den mest komplette version af Arabidopsis thaliana -genomet vedligeholdes af The Arabidopsis Information Resource (TAIR) [18] . Der er gjort meget arbejde for at bestemme funktionerne af omkring 27.000 gener og 35.000 proteiner , der er kodet i genomet [19] .

Rhizobium radiobacter bruges til at levere DNA til planten . En almindelig protokol kaldet floral-dip  involverer at dyppe   blomster i en opløsning indeholdende Agrobacterium , DNA og et rengøringsmiddel [20] .

Model af blomsterdannelse

Arabidopsis bruges aktivt til at studere blomsterudvikling. En udviklende blomst har fire organer - bægerblade , kronblade , støvdragere , frugtblade , som danner stamper . Blomsterorganerne er arrangeret i cirkler: fire bægerblade i den ydre cirkel, seks kronblade, seks støvdragere og centrale frugtblade.

Observationer af homøotiske mutationer førte til formuleringen af ​​ABC-modellen for blomsterudvikling [21] . I overensstemmelse med denne model er gener, der er ansvarlige for blomsterdannelse, opdelt i tre grupper: klasse A-gener (bægerblade og kronblade), klasse B-gener (kronblade og støvdragere) og klasse C-gener (støvdragere og frugtblade). Disse gener koder for transkriptionsfaktorer, der forårsager plantevævsspecialisering under udvikling.

Se også

Gener af Arabidopsis thaliana

Noter

  1. ↑ For betingelserne for at angive klassen af ​​dikotile som en højere taxon for gruppen af ​​planter beskrevet i denne artikel, se afsnittet "APG-systemer" i artiklen "Dicots" .
  2. ↑ Meinke DW et al. Arabidopsis thaliana: A Model Plant for Genome Analysis  (engelsk)  // Science : journal. - 1998. - Bd. 282 , nr. 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 og E. M. Meyerowitz. Proteinet kodet af Arabidopsis homøotiske gen agamous ligner transkriptionsfaktorer  //  Nature: journal. - 1990. - Bd. 346 . - S. 35-39 . - doi : 10.1038/346035a0 . — PMID 1973265 .
  4. ↑ Meyerowitz EM Forhistorie og historie om Arabidopsis-forskning  (uspecificeret)  // Plantefysiologi. - 2001. - T. 125 . - S. 15-19 . - doi : 10.1038/346035a0 . — PMID 11154286 .
  5. ↑ Rensink WA, Buell CR Arabidopsis til ris. Anvendelse af viden fra et ukrudt for at forbedre vores forståelse af en afgrødeart  //  Plant Physiol. : journal. - 2004. - Bd. 135 , nr. 2 . - s. 622-629 . - doi : 10.1104/pp.104.040170 . — PMID 15208410 .
  6. ↑ Coelho SM, Peters AF, Charrier B., et al . Komplekse livscyklusser for flercellede eukaryoter: nye tilgange baseret på brugen af  ​​modelorganismer //  Gen : journal. — Elsevier , 2007. — Vol. 406 , nr. 1-2 . - S. 152-170 . - doi : 10.1016/j.gene.2007.07.025 . — PMID 17870254 .
  7. ↑ Langsigtet ekspedition på Salyut-7 // Science and Humanity , 1984: International Yearbook. - M . : Knowledge , 1984. - S. 320-330 .
  8. ↑ LPX Første flyvning af Lunar plantevækst eksperiment . Dato for adgang: 26. marts 2014. Arkiveret fra originalen 29. marts 2014.
  9. ↑ Lille drivhus kunne flyve planter til Mars i 2018 . space.com (6. januar 2015). Hentet 10. januar 2015. Arkiveret fra originalen 9. januar 2015.
  10. ↑ Kinas Chang'e-4 landede først på den anden side af Månen . Avis.Ru. Hentet 3. januar 2019. Arkiveret fra originalen 3. januar 2019.
  11. ↑ Kina spirer planter på månen for første gang  nogensinde . CNBC (15. januar 2015). Hentet 15. maj 2022. Arkiveret fra originalen 14. april 2022.
  12. ↑ Medier: Chang'e-4 gennemførte det første biologiske eksperiment på månen . TASS (15. januar 2019). Hentet 15. maj 2022. Arkiveret fra originalen 3. februar 2019.
  13. ↑ Vi har nu bevis for, at planter kan vokse i månejord Arkiveret 14. maj 2022 på Wayback Machine // Astronews
  14. ↑ Planter dyrket i Apollo måneregolit præsenterer stress-associerede transkriptomer, der informerer udsigterne til måneudforskning Arkiveret 15. maj 2022 på Wayback Machine // Communication Biology, 12. maj   2022
  15. ↑ Månejord er dårligt egnet til dyrkning af cøliakere . Hentet 18. maj 2022. Arkiveret fra originalen 16. maj 2022.
  16. ↑ Bennett, MD, Leitch, IJ, Price, HJ, & Johnston, JS Sammenligninger med Caenorhabditis (100 Mb) og Drosophila (175 Mb) Brug af flowcytometri Vis genomestørrelse i Arabidopsis til at være 157 Mb og dermed 25 % større end Arabidopsis Genome Initiative Estimate of 125 Mb  (engelsk)  // Annals of Botany : journal. - 2003. - Bd. 91 . - S. 547-557 . - doi : 10.1093/aob/mcg057 . — PMID 12646499 .
  17. ↑ Arabidopsis Genome Initiative. Analyse af genomsekvensen af ​​den blomstrende plante Arabidopsis thaliana  (engelsk)  // Nature : journal. - 2000. - Vol. 408 . - S. 796-815 . - doi : 10.1038/35048692 . — PMID 11130711 .
  18. ↑ TAIR - Genome Annotation . Hentet 10. februar 2009. Arkiveret fra originalen 14. oktober 2008.
  19. ↑ Integr8 - A. thaliana Genome Statistics . Hentet 10. februar 2009. Arkiveret fra originalen 8. juni 2012.
  20. ↑ Zhang X., Henriques R., Lin SS, Niu QW, Chua NH Agrobacterium-medieret transformation af Arabidopsis thaliana ved hjælp af floral dip-metoden  //  Nat Protoc : journal. - 2006. - Bd. 1 , nr. 2 . - s. 641-646 . - doi : 10.1038/nprot.2006.97 . — PMID 17406292 .
  21. ↑ Coen, Henrico S.; Elliot M. Meyerowitz. The war of the whirls: Genetic interactions controlling flower development  (engelsk)  // Nature: journal. - 1991. - Bd. 353 . - S. 31-37 . - doi : 10.1038/353031a0 . — PMID 1715520 .
  22. ↑ Gattolin S., Sorieul M., Hunter PR, Khonsari RH, Frigerio L. In vivo billeddannelse af tonoplastens iboende proteinfamilie i Arabidopsis-rødder  // BMC Plant Biol  .  : journal. - 2009. - Bd. 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. Genetisk subtraktionsprofilering identificerer gener essentielle for Arabidopsis-reproduktion og afslører interaktion mellem den kvindelige gametofyt og moderens sporofyt  ( engelsk)  // Genome Biol.  : journal. - 2007. - Bd. 8 , nr. 10 . — P.R204 . - doi : 10.1186/gb-2007-8-10-r204 . — PMID 17915010 .

Litteratur

Links

  • Talya 's coli : information om taxonet i Plantarium-projektet (en nøgle til planter og et illustreret atlas over arter). (Få adgang: 13. februar 2012) 
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
Taksonomi
I bibliografiske kataloger
 Modelorganismer i biologisk forskning