Цератоптерис Ричардии
| Треугольный водяной папоротник | |
|---|---|
| |
| «C-Fern» растет на агаризованной среде в чашке для клеточных культур. | |
Научная классификация 
| |
| Королевство: | Растения |
| Клэйд : | Трахеофиты |
| Разделение: | Полиподиофиты |
| Сорт: | Полиподиопсида |
| Заказ: | Полиподиалы |
| Семья: | Птеридовые |
| Род: | Цератоптерис |
| Разновидность: | К. Ричардии
|
| Биномиальное имя | |
| Цератоптерис Ричардии | |
Ceratopteris richardii — папоротников вид , принадлежащий к роду Ceratopteris , одному из двух родов подсемейства Parkerioideae семейства Pteridaceae . [ 1 ] Это один из нескольких родов папоротников, приспособленных к водному существованию. C. richardii ранее считался частью вида Ceratopteris thalictroides .
"С-Папоротник"
[ редактировать ]Этот конкретный вид представляет особый научный интерес, поскольку запатентованный штамм под названием «C-Fern» был разработан в качестве научного пособия и учебного пособия по биологии в 1995 году. [ 2 ] Использование «C-Fern» облегчается тем, что он легко растет в чашке для культивирования клеток на агаризованной среде, достигая половой зрелости в течение 2–3 недель после инокуляции спор , при этом в это время становятся видны подвижные сперматозоиды. В течение примерно 6 недель можно наблюдать прорастание , определение пола и развитие гаметофитов , оплодотворение , эмбриогенез , органогенез и рост спорофитов , что позволяет невероятно всесторонне изучить жизненный цикл гомоспоровых папоротников за относительно короткий период времени. [ 3 ] Кроме того, из-за небольшого размера растения можно наблюдать одновременное развитие многих экземпляров, что позволяет использовать выборки большего размера в научных исследованиях. После выращивания «C-Fern» в чашках его можно пересадить в грунтовой субстрат, где ему можно дать возможность расти и использовать будущие поколения для последующих исследований.
Монилофиты, как правило, изучены гораздо меньше, чем другие группы растений, и полная последовательность генома еще не доступна, однако из-за развития «C-Fern» исследования биологии папоротников стали более распространенными, и C. richardii. в качестве модели использовался организм для изучения клеточных стенок сосудистых растений , смены поколений (и связанных с ними мутаций), генетики , динамики популяций и эффектов гербицидов , нарушающих митотические процессы , среди других тем. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Несмотря на генетическую идентичность, инокулированные споры могут давать начало как гермафродитам, так и мужским гаметофитам, в зависимости от секреции антеридиогена ; это явление использовалось для изучения феромонов растений и каскада событий, приводящих к эпигенетическим изменениям у папоротников. [ 7 ] Способность переключаться с бисексуальных на все мужские споры может обеспечить эволюционное преимущество, способствуя аутбридингу. [ 8 ]
Использование C. richardii в генетических исследованиях было ценным для понимания эволюции папоротников и растений в целом, и в 2019 году «C-папоротник» стал первым односпоровым папоротником, геном которого был частично собран, что послужило эталонным геномом для с какими другими папоротниками можно сравнить. [ 9 ]
Споры C. richardii проросли в космосе в 1999 году во время полета шаттла STS-93 , что сделало их одним из немногих растений, выращиваемых в космосе. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ PPG I (2016), «Классификация современных ликофитов и папоротников, разработанная сообществом», Journal of Systematics and Evolution , 54 (6): 563–603, doi : 10.1111/jse.12229 , S2CID 39980610
- ^ Официальный сайт C-fern
- ^ Рензалья, Карен Сью; Уорн, Томас Р. (май 1995 г.). «Ceratopteris: идеальная модельная система для преподавания биологии растений». Международный журнал наук о растениях . 156 (3): 385–392. дои : 10.1086/297260 . ISSN 1058-5893 . S2CID 85418664 .
- ^ Спиро, Марк Д.; Книсели, Карин И. (март 2008 г.). Сундберг, Маршалл (ред.). «Смена поколений и экспериментальный дизайн: исследовательская лаборатория, изучающая природу мутанта развития her1 Ceratopteris richardii (C-Fern)» . CBE: Образование в области наук о жизни . 7 (1): 82–88. дои : 10.1187/cbe.07-82-88 . ISSN 1931-7913 . ПМК 2262118 . ПМИД 18316811 .
- ^ Хоффман, Дж. К.; Вон, КЦ (март 1996 г.). «Сплайновые и жгутиковые микротрубочки устойчивы к гербицидам, нарушающим митотические процессы». Протоплазма . 192 (1–2): 57–69. дои : 10.1007/BF01273245 . ISSN 0033-183X . S2CID 19844471 .
- ^ Леру, Оливье; Экхаут, Шэрон; Виан, Рональд Л.Л.; Поппер, Зои А. (2013). «Ceratopteris richardii (C-папоротник): модель для исследования адаптивной модификации клеточных стенок сосудистых растений» . Границы в науке о растениях . 4 : 367. doi : 10.3389/fpls.2013.00367 . ISSN 1664-462X . ПМЦ 3779834 . ПМИД 24065974 .
- ^ Аталлах, Надя М.; Витек, Ольга ; Гаити, Федерико; Танурджич, Милош; Бэнкс, Джо Энн (июль 2018 г.). «Определение пола у Ceratopteris richardii сопровождается изменениями транскриптома, которые приводят к эпигенетическому перепрограммированию молодого гаметофита» . G3: Гены, геномы, генетика . 8 (7): 2205–2214. дои : 10.1534/g3.118.200292 . ISSN 2160-1836 . ПМК 6027899 . ПМИД 29720393 .
- ^ Тимоти Уокер, Растения: очень краткое введение. Издательство Оксфордского университета, 2012. с. 49
- ^ Марчант, Д. Блейн; Сесса, Эмили Б.; Вольф, Пол Г.; Хо, Квеон; Барбазук, В. Брэд; Солтис, Памела С.; Солтис, Дуглас Э. (декабрь 2019 г.). «Геном C-папоротника (Ceratopteris richardii): понимание эволюции генома растений с помощью первой частичной сборки генома гомоспорового папоротника» . Научные отчеты . 9 (1): 18181. Бибкод : 2019НатСР...918181М . дои : 10.1038/s41598-019-53968-8 . ISSN 2045-2322 . ПМК 6890710 . ПМИД 31796775 .
- ^ Салми, МЛ; Ру, SJ (2008). «Изменения экспрессии генов, вызванные космическим полетом, в одиночных клетках папоротника Ceratopteris richardii». Планта . 229 (1): 151–9. Бибкод : 2008Plant.229..151S . дои : 10.1007/s00425-008-0817-y . ПМИД 18807069 . S2CID 30624362 .