Видове растеж на растителни органи

Характерна особеност на процесите на растеж на растителните организми е локализацията им в определени тъкани - меристеми. Меристемите варират по местоположение в отделните органи. Апикалните или апикалните меристеми са разположени в краищата (върховете) на стъблото и корена. Интеркаларните или интеркаларните меристеми са характерни за стъблото (растеж на междувъзлия при зърнени култури) и някои листа. Страничните меристеми осигуряват растежа на стъблото в дебелина (камбий, фелоген).

Меристемните клетки се делят; дъщерните клетки достигат размера на майчините и се делят отново. Размерът и обемът на меристемите обаче остават постоянни. Това се дължи на факта, че по-голямата част от меристемните клетки след няколко деления (4-5) преминават към растеж чрез удължаване. Има обаче първоначални клетки, които се делят през целия живот на органа. Доказано е също, че апикалните меристеми на корена и стъблото се състоят от два вида клетки, които рязко се различават по функции и по способност за делене. Меристематичните клетки, разположени на самия връх на стъблото или корена, не спират да се делят през целия период на растеж. Тази зона от меристематични клетки се нарича център за почивка (за корена) или чакаща меристема (за стъблото). По-дългата способност за делене е следствие от по-ниската честота на делене и по-голямата продължителност на интерфазата. В същото време тези клетки се характеризират и с по-голяма продължителност на митотичния цикъл. Тези клетки обаче са по-устойчиви на неблагоприятни ефекти. Така че те рядко изпитват хромозомни аберации, което е много важно за поддържане на жизнеспособността на организма (V.B. Ivanov). Стволовите чакащи меристемни клетки са по-слабо диференцирани, което улеснява последващата им диференциация и е важно при прехода към образуването на генеративни органи. Вече в първата фаза на растеж -фаза на делене - клетките, разположени в долната част на меристемата, започват да се диференцират. Те постепенно натрупват физиологични, а след това и морфологични различия. Тези разлики се дължат на местоположението на клетката, на взаимодействието й с други клетки, както и на генетичната програма, която е заложена в нея.

Въпросът за причините за клетъчната диференциация е един от най-трудните въпроси във физиологията. Всички клетки на даден организъм имат един и същ геном и следователно всички клетки трябва да имат еднакви потенциални способности (тотипотентност). Тотипотентността се проявява в способността на диференцираните растителни клетки да станат ембрионални (дедиференцирани) и при определени условия да дадат начало на цял организъм. По-специално тотипотентността на клетките се проявява в широко разпространената способност на растителния организъм да възстановява изгубени части - регенерация. Добре известен пример за регенерация е образуването на допълнителни корени по време на резници на растения. Резниците са всяка част от растението, стъбло, корен, лист, които при отделяне; в състояние да роди нов индивид. След отделяне на резника клетките, съседни на повърхността на среза, започват интензивно да се делят и се образува инфлукс или калус. Първоначално калусът е недиференцирана тъкан, след което в него се изолират проводими елементи и се полагат коренови зачатъци, от които се развиват допълнителни корени. Въпреки това, тотипотентността на клетките се проявява най-ясно в културата на изолирани тъкани.