叶由什么发育而成? 叶的发育过程要经过哪三种生长方式
叶的发育来源及经过如下:
一、发育来源
-
胚芽或子叶发育
种子中的胚芽是叶的主要发育来源。胚芽在种子萌发后逐渐分化,最终形成茎和叶。例如,单子叶植物(如玉米)的胚芽直接发育为茎叶体系,而双子叶植物(如花生)的子叶在种子萌发初期可暂时转化为光合器官,随后胚芽发育为真叶。 -
叶原基的形成
在植物茎尖分生组织的侧面,表层细胞分裂形成叶原基突起,这是叶发育的初始结构。叶原基通过顶端生长、边缘生长和居间生长,逐渐分化为叶片、叶柄和托叶(如完全叶)。
二、发育经过
-
叶原基的分化
- 顶端生长:叶原基顶端细胞分裂使其纵向延伸。
- 边缘生长:两侧细胞分裂形成扁平叶片雏形,复叶植物则通过此经过形成多个小叶片。
- 居间生长:叶片展开后,细胞均匀分裂扩大面积,同时内部组织(如叶脉、表皮)逐步成熟。
-
极性与结构形成
- 背腹极性:由基因(如HD-ZIPIII、KANADI)和激素(如生长素)调控,决定叶片近轴(上表面)和远轴(下表面)的分化。
- 功能分化:表皮细胞形成角质层和气孔,叶肉细胞分化为栅栏组织(密集,光合影响强)和海绵组织(疏松,气体交换)。
三、调控机制
-
遗传调控
- 基因如WUSCHEL(WUS)维持茎尖分生组织活性,KNOXI/ARP基因拮抗调控叶原基起始。
- miRNA(如miR165/166)通过降解特定转录因子(如HD-ZIPIII)参与极性建立。
-
激素与信号
- 生长素通过极性运输(依赖PIN1蛋白)引导叶原基的位置和形态。
- 赤霉素(GA)和细胞分裂素(CK)促进细胞增殖与扩展,影响叶片大致。
四、不同植物的适应性
- 单子叶与双子叶:双子叶植物(如烟草)叶片多为扁平阔叶,单子叶植物(如水稻)叶片常为线形。
- 环境适应:干旱环境下叶片表皮增厚、气孔减少;光照不足时叶片变薄以扩大受光面积。
亲测下来发现,叶的发育始于胚芽或叶原基,通过基因、激素和环境的协同调控完成形态与功能的分化。不同植物的具体经过可能因遗传和环境差异而有所变化。