Коэволюция структуры побеговой апикальной меристемы и генетических механизмов контроля клеточной пролиферации

Побеговая апикальная меристема (ПАМ) образует клетки для построения всех тканей побеговой системы растения. Эволюция наземных растений сопровождалась перестройками в архитектуре ПАМ: изменением количества апикальных инициалей, их формы, расположения, а также возникновением новых функциональных зон меристемы. Усложнению структуры побеговой апикальной меристемы сопутствуют перестройки в плазмодесменной сети и возникновение вторичных плазмодесм в ПАМ. У растений из разных таксонов гены, гомологичные CLAVATA1, 2, 3 или WUSHEL, взаимодействуя друг с другом, определяют объем побеговой и корневой меристем, влияют на интенсивность делений клеток. При переходе от голосеменных к цветковым растениям функции семейства генов WOX специализировались как в пространстве (экспрессия разных генов отдельно в побеговой и корневой меристеме), так и во времени (экспрессия на разных этапах онтогенеза). Генное семейство CLE, содержащее гомологи CLV3, обширно как у семенных, так и у споровых растений. Функции этих генов не ограничиваются регуляцией объема меристемы. Рецепторные комплексы CLV1-CLV2, CLV2-RPK2 встречаются как у споровых, так у семенных растений, тогда как комплекс CLV2-SOL2/CRN является поздним эволюционным приобретением и возникает только у цветковых растений. Таким образом, покрытосеменные растения обладают наиболее сложной сетью регуляции объема меристемы. Нарушения в ее функционировании приводят к возникновению фасциированных форм растений, которые широко известны среди цветковых и голосеменных, но не обнаружены у споровых растений.