العلوم الحياتيةعلم الخلية

علم تشكل النبات

اقرأ في هذا المقال
  • تعريف مورفولوجيا النباتات
  • التعديلات المورفولوجية والتنموية

تعريف مورفولوجيا النباتات:

 

تعرف مورفولوجيا النبات انها المظهر المادي للنبات، حيث يمكن تطبيقه على أي نوع ويتضمن دراسة تفصيلية للخصائص النباتية والتكاثرية من أجل تكوين ملف تعريف للنبات، والذي يمكن استخدامه لإجراء مقارنات عامة بين الأنواع النباتية التي تعرض هيكلًا مشابهًا أو مقارنات تفصيلية داخل الأنواع لتحديدها.

 

لا يزال تحديد أنواع النباتات أو الحبوب بالوسائل الشكلية هو الطريقة الرئيسية المستخدمة في تربية الحبوب وتحديد الأصناف ويوفر الأساس للوصف النهائي للصنف، إذ تشترك النباتات داخل أحد الأنواع في قاعدة وراثية مماثلة، وبالتالي من الممكن تجميعها في عائلة تصنيفية.

 

تصنيف الحبوب:

 

مصطلح عام يستخدم ليشمل الأنواع الرئيسية المنتجة للحبوب التي تعد منتجاتها من أهم الأطعمة الأساسية في العالم، ومنذ أن بدأ الإنسان في زراعتها من أجل الغذاء منذ حوالي 12000 عام، تنوع الحبوب هو مجموعة من النباتات التي يمكن تمييزها بوضوح عن مجموعة أخرى من خلال الخصائص المورفولوجية الموروثة المستقرة.

 

يمثل القمح (Triticum aestivum) والأرز (Oryza sativa) والذرة (Zea mays) أكثر من نصف الحبوب المستهلكة في جميع أنحاء العالم، حيث تقع الحبوب في عائلة (Poaceae)، بينما تختلف الحبوب في التفاصيل في طريقة التعبير عن شخصيات كل نوع، إلا أنها تشترك في قواسم مشتركة عامة في عادة النمو والأجزاء المزهرة.

 

من خلال فهم مورفولوجيا كل نوع من الممكن استخدامه لتحديد الأصناف الموجودة في كل تصنيف، إذ يتم إبراز الاعتراف بالأهمية المعلقة على تحديد الأصناف من خلال وجود (UPOV) الاتحاد الدولي لحماية الأصناف النباتية الجديدة، حيث توفر إرشادات الاختبار التي وضعها 71 عضوًا في (UPOV) معلومات مفيدة عن السمات الرئيسية المستخدمة في تحديد التعريف المورفولوجي للأنواع المختلفة لأنواع الحبوب.

 

يتطلب تحليل الأحافير الكبيرة معرفة نباتية جيدة بمورفولوجيا النبات: التعريف والتصنيف والبيئة والأشخاص الذين يمتلكون هذه المهارات نادرون ويتناقص عددهم ومع ذلك، يستمر تطوير استخدام تحليل الأحافير الكلية للنبات، جنبا إلى جنب مع القطع الأثرية المصنوعة من المواد النباتية، فإن الأحافير الكبيرة هي أساس علم الأحياء القديمة وعلم النبات وسوف تستمر في هذا الدور المهم.

 

التعديلات المورفولوجية والتنموية:

 

تم استهداف مورفولوجيا النبات والهندسة المعمارية وشبكات النسخ التي تتحكم في تطوير المصنع في دراسات تحسين الغلة، حيث تتعلق الأمثلة بتعديل نمو الجذور من خلال التأثير على تمدد الخلايا وبنية الأوراق والجذع، وذلك من خلال العمل على مسارات إشارات الجبرلين والبراسينوستيرويد.

 

إن تحديد الجينات المسؤولة عن تقزم النبات ذات الصلة باستجابة النبات للجبريلين أو التي تؤثر على تكوين الحراثة والفروع الجانبية التي تحمل النورات قد فتح طرقًا واعدة لتحسين الغلة، ويمثل تغيير التعبير الجيني (phytochrome phyA وphyB) أيضًا استراتيجية قوية لتغيير مورفولوجيا النبات.

 

عن طريق مستقبلات الضوء (phytochrome) تشعر النباتات بانخفاض نسبة الضوء الأحمر (R) إلى الضوء الأحمر البعيد (FR) عندما تكون مظللة من قبل جيرانها، وتستجيب عن طريق زيادة امتداد الساق وتقليل التفرع وتسريع شيخوخة الأوراق وتقليل التخصيص من الموارد لإنتاج الأعضاء.

 

أظهر الإفراط في التعبير الجيني عن (phyA) الشوفان في التبغ تخصيصًا محسنا للممتلكات إلى الأوراق مع ما يترتب على ذلك من زيادة في مؤشر حصاد الأوراق الطازجة خاصةً عندما نمت النباتات بكثافة عالية في الحقل، وتم العثور على تأثيرات إيجابية على شكل الأوراق وأداء التمثيل الضوئي وإنتاجية الدرنات في البطاطس المعدلة وراثيًا، والتي تفرط في التعبير عن نبات الأرابيدوبسيس (phyB) التي تم تأكيدها في الدراسات الميدانية عند الكثافة السكانية العالية للنباتات.

 

لم يغير تعبير (phyB) المحسن من قدرة النباتات على الاستجابة للإشارات الضوئية فحسب، بل عدل أيضًا بيئة الضوء نفسها، مما أدى إلى ارتفاع أقصى قدر من التمثيل الضوئي في أوراق جميع طبقات المظلة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى زيادة التوصيل الثغري للأوراق والمحصول وزيادة عدد الدرنات.

 

من وجهة نظر النباتات يُعتقد عمومًا أن مورفولوجيا النبات تؤثر على نجاح الإخصاب عن طريق زيادة زيارة الملقح وتقليل النقل غير السليم لحبوب اللقاح، حيث يتم تحديد كثافة زيارة الحشرات بشكل أساسي من خلال جاذبية النباتات أو صافي مدخول الطاقة من النبات لكل وحدة زمنية.

 

تنتج النباتات النادرة رحيقًا لكل زهرة أكثر بكثير من النباتات الوفيرة لزيادة جاذبيتها ويضيف مورفولوجيا الأزهار مستوى من الخصوصية إلى الجاذبية، وذلك من خلال استبعاد الملقحات غير الفعالة أو اللصوص، إذ تحمي الأزهار الطويلة الرحيق من النحل قصير اللسان، وكما يتضح من (Rabdosia longituba) قد تحدد الشخصيات بخلاف عمق الزهرة أيضًا إمكانية وصول الأزهار إلى النحل، ويُعتقد أن آليات الاستبعاد هذه ليست موجودة في أزهار قصيرة.

 

 

المصدر
كتاب علم الخلية ايمن الشربينيكتاب الهندسة الوراثية أحمد راضي أبو عربكتاب البصمة الوراثية د. عمر بن محمد السبيلكتاب الخلية مجموعة مؤلفين

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى