سال نو بر همگان مبارک باد

هورمون واژه‌ای است یونانی به معنی محرک که فرآیندهای برنامه ریزی شده ویژه‌ای را در یاخته‌های هدف آغاز می‌کنند.

مقدمه

عوامل بیرونی و درونی در رشد گیاهان موثرند از مهمترین عوامل درونی ، هورمونها و از مهمترین عوامل بیرونی نور و دما را می‌توان نام برد. هورمونها عهده‌دار تنظیم و هماهنگی فرآیندهایی هستند که در نقاط مختلف پیکر گیاهان صورت می‌گیرند. این مواد از ترکیبات آلی هستند که در بافتهای ویژه‌ای ساخته می‌شوند و مستقیما از یاخته‌ای به یاخته دیگر و یا از طریق آوندها در سراسر گیاه انتقال می‌یابند و در محل هدف تاثیر می‌گذارند.

بعضی از هورمونها نیز اثر بازدارندگی دارند. بطور کلی رشد و نمو طبیعی یک گیاه ، بیشتر توسط اعمال متقابل هورمونهای تحریک کننده و بازدارنده تنظیم می‌شود. بعضی از هورمونهای گیاهی محرک رشد هستند، در حالی که هورمونهای دیگری همین فرآیندها را کند می‌کنند یا به تاخیر می‌اندازند.

انواع هورمونهای گیاهی

اکسین

اکسینها

فراوانترین اکسین طبیعی اسید اندول استیک است. مناطقی از گیاه که فعالیتهای رشد و نمو در آنها شدید است معمولا بیشترین مقدار اکسین را تولید می‌کنند. بدین ترتیب مریستمهای مختلف از جمله مریستم نوک ساقه ، مریستم نوک ریشه و کامبیومها سرشار از اکسین هستند. اکسینها علاوه بر تاثیری که در افزایش طول یاخته دارند، در کنترل ریزش پاییزی برگها و میوه‌ها ، جلوگیری از رشد ریشه‌های نابجا ، رشد گل و میوه در بسیاری گیاهان دخالت می‌کنند.

این هورمون به مقدار کم برای رشد ریشه لازم است و افزایش جزئی آن از رشد ریشه جلوگیری می‌کند. اکسین سبب نسخه برداری RNA از DNA و در نتیجه افزایش سنتز پروتئین می‌شود. در بسیاری از دو لپه‌ایها رشد جوانه‌های جانبی به وسیله اکسین متوقف می‌شود. اکسین همچنین در بازدارندگی فعالیت فصلی کامبیوم آوندی و نمو چوب پسین نقش دارد.

جیبرلینها

پژوهشگران ژاپنی هنگام پژوهش بر روی نوعی بیماری قارچی برنج که باعث دراز شدن غیر طبیعی گیاه نورسته می‌شود جیبرلینها را کشف کردند. این قارچ ماده‌ای به نام جیبرلین A را ترشح می‌کند که وقتی آن را روی بوته‌های سالم برنج بپاشند، در آنها هم نشانه چنین بیماری مشاهده می‌شود. جیبرلین A مخلوطی از شش نوع ترکیب شیمیایی کاملا متمایز است. تاکنون در حدود 84 نوع جیبرلین متفاوت بطور طبیعی در گیاهان شناخته شده‌اند. مهمترین اثر جیبرلینها در افزایش طول ساقه‌ها است. جیبرلینها همچنین سبب تمایز یاخته‌ای می‌شوند. در گیاهان چوبی ، جیبرلینها سبب تحریک کامبیوم آوندی جهت تولید آبکش پسین می‌شوند.

جیبرلین

بطور کلی تمام جنبه‌های مختلف رشد و نمو در گیاهان از رویش دانه تا تشکیل میوه می‌توانند تحت تاثیر جیبرلینها قرار بگیرند. اثر تحریک کنندگی جیبرلین در رشد ساقه ، بویژه در ساقه‌های گیاهان طوقه‌ای ، با افزایش ابعاد یاخته و تعداد آن آشکار می‌شود. جیبرلینها به مقادیر مختلف در همه بخشهای گیاه وجود دارند. ولی بیشترین مقدار آنها در دانه‌های نارس دیده شده است. بطور کلی رویش دانه در نتیجه تغییر واکنشهای متابولیسمی از صورت کاتابولیسمی به آنابولیسمی حاصل می‌شوند و جیبرلین باعث افزایش فعالیت و یا سنتز گروه ویژه‌ای از آنزیمها می‌گردد که متابولیسم قطعات 2 کربنی را تغییر داده موجبات سنتز ترکیبات حد واسط را فراهم می‌آورد.

سیتوکینینها

سیتوکینینها شامل گروهی از ترکیبات محرک رشد هستند که فرآیند تقسیم را در یاخته‌ها تحریک می‌کنند. سیتوکینینها در تمام مراحل رشد گیاهان دارای نقش هستند این ترکیبات بر روی متابولیسم از جمله فعالیت آنزیمها و بیوسنتز مراحل رشد تاثیر می‌گذارند و همچنین در ظهور اندامکها و انتقال مواد غذایی در گیاهان موثر بود و مقاومت گیاه را نسبت به عواملی مانند پیری ، آلودگیهای ویروسی و علفکشها و همچنین دمای پایین افزایش می‌دهند.

سیتوکینینها ابتدا در شیر نارگیل که آندوسپرم مایع است پیدا شدند. اگر به محیط کشت بافت ساقه تنباکو سیتوکینین اضافه شود یاخته‌های غول پیکر بوجود می‌آیند یعنی سیتوکینین باعث بزرگ شدن یاخته‌ها می‌شود. سیتوکینین مصنوعی که بیشتر در تحقیقات بکار می‌رود، کینتین نام دارد. مجموع کینتین و اسید اندول استیک سبب تسریع تقسیم یاخته‌ای و در نتیجه تولید یاخته‌های بیشمار می‌شود. سیتوکینینها در چیرگی راسی (تسلط انتهایی) دخالت دارند با وارد کردن این هورمون در محل جوانه‌ها از رشدشان جلوگیری می‌شود. نقش دیگر سیتوکینینها جلوگیری از پیری برگهاست.

اتیلن

اتیلن از لحاظ آن که به حالت گاز است یک هورمون غیر معمولی است. در اوایل قرن نوزدهم ، پرورش دهندگان میوه کوشیدند تا رنگ و طعم مرکبات را با قرار دادن آنها در اتاقی که با بخاری زغال سنگی گرم می‌شد مرغوبتر کنند. مدتها تصور می‌شد که گرما سبب رسیدن میوه می‌شود. سپس پژوهشهای فراوان نشان داد که در حقیقت فرآورده‌های کروسن سبب رسیدن میوه ها می‌شوند. از بین این فرآورده‌ها ، گاز اتیلن ، گاز بسیار فعال تشخیص داده شد. به دنبال آن دانسته شد که اتیلن بوسیله گیاهان هم تولید می‌شود. این گاز قبل از رسیدن میوه‌ها در گیاه تولید می‌شود و مسئول تغییرات رنگ ، بافت و ترکیبات شیمیایی هنگام رسیدن آنهاست.

اکسین در تراکم معین سبب تولید مقدار زیادی اتیلن در گیاه می‌شود. هنگامی که پیری برگ آغاز می‌شود اتیلن تنظیم کننده اصلی ریزش برگ است این گاز سبب تسریع در سنتز آنزیم سلولاز و آزاد شدن آن می‌شود. این آنزیم دیواره‌های یاخته را از بین می‌برد. اگر پیش از آغاز پیری برگ اکسین به آن اضافه شود، از پیری برگ جلوگیری می‌گردد. ولی پس از تشکیل لایه ریزش ، اکسین ریزش برگ را با تحریک تولید اتیلن ، تسریع می‌کند.

اسید آبسیزیک

اسید آبسیسیک

این هورمون سبب خواب گیاه می‌شود. آغشته کردن جوانه‌های رویشی به اسید آبسیسیک آنها را به جوانه‌های زمستانی تبدیل می‌کند. بدین ترتیب که این اسید بیرونی‌ترین برگهای مریستمی را به پولک مبدل می‌سازد. این هورمون در دانه‌های بسیاری از گونه‌های گیاهی وجود دارد و سبب خواب دانه می‌شود. اسید ابسیسیک سبب بسته شدن روزنه‌ها به هنگام کم آبی می‌شود تا از تعرق جلوگیری کند. بدین سبب این هورمون به عنوان محافظ گیاه در مقابل شرایط نامساعد محیطی شناخته شده است.

اسید ابسیسیک همچنین از تاثیر جیبرلین بر تولید جوانه‌ها جلوگیری می‌کند و این بازدارندگی بوسیله سیتوکینین برگشت پذیر است. اسید ابسیسیک علاوه بر تاثیر بر خواب جوانه و دانه و جداشدن برگ و میوه از گیاه بر رشد گیاه و تشکیل گل نیز اثر بازدارنده و یا گاهی محرک دارد. این ماده بر رشد قسمتهای مختلف بسیاری از گیاهان اثر بازدارنده دارد و اثر ترکیبات طبیعی محرک رشد را خنثی می‌کند.

مقدمه

کشف سیتوکینین در سال 1965 موجب شد که گروه بسیار مهمی از تنظیم کننده‌های رشد به نام سیتوکینینها مورد توجه قرار گیرد کشف قطعی سیتوکینینها در 1955 وقتی صورت گرفت که میلر و اکوگ در دانشگاه و سیکونزین ماده‌ای به نام کینیتین را از یک نمونه اوتوکلاو شده DNA اسپرم شاه ماهی جدا نمودند و نشان دادند که این ماده در افزایش میتوز بافت کال توتون در شرایط آزمایشگاهی خیلی موثر است.

هابرلند در 1913 گزارش داده بوده که مواد انتشار یافته از بافت آبکشی می‌تواند تقسیم یاخته‌ای را در بافت پارانشیم غده‌های سیب زمینی القا کند با تکرار آزمایشهای هابرلند و ژابلوسنکی و اسکوگ در سال 1954 نشان دادند که یک قطعه از بافت آوندی کشف داده شده در روی بافت مغز توتون می‌تواند موجب تقسیم یاخته‌ها مغزی که قبلا به هیچ وجه تقسیم نمی‌شدند گردد. این مشاهدات به یکسری تحقیقات در جهت یافتن مواد خالصی که بتوانند تقسیم یاخته‌ای را بطور مشابه با ماده یا مواد ناشناخته موجود در بافت آوندی القا نمایند انجامید.

جداسازی کینیتین و جستجو برای یافتن سایر سیتوکینینهای طبیعی

اسکوگ و همکارانش قبلا پی برده بودند که آدنین دارای فعالیت کمی در ایجاد تقسیم یاخته‌ای در بافت توتون است و به این موضوع اندیشیده بود که احتمالا اسیدهای نوکلئیک در فعالیت زیستی ، تحریک ناشناخته‌ای دارند. امروزه معلوم شده است کینتین یک ترکیب مصنوعی است در گیاه وجود ندارد ولی به هر حال این ترکیب خاصیت تحریک کنندگی تقسیم یاخته را داراست و بدین ترتیب پژوهش برای ترکیبات کینتین مانند طبیعی موجود در گیاهان یعنی سیتوکینینها شدیدتر شد.

کشف سیتوکینینهای طبیعی

اولین جداسازی یک سیتوکینین طبیعی توسط لقاح از بخش میوه اوکلنونیوزلند و میلر از داشنگاه ایندیانا در حدود سال 1963 بطور همزمان انجام شد لتام در یک سمپوزیوم گزارشی ارائه کرد که در آن اعلام کرد سیتوکینین طبیعی در شکل متبلور از دانه‌های نارس ذرت جدا کرده است و آنرا زآتین نامید. زآتین مانند کینتین ، آدنین جانشین شده است که ساختمان آن 6- (ترانس- گاما- هیدروکسی متیل-گاما- متیل آلیل) آمینوپورین است. زنجیره جانبی آن ساختاری ترپنی دارد و در تعداد زیادی از دانه‌ها یا میوه‌ها مانند آلو و نخود و عصاره ریشه‌ای آفتابگردان وجود دارد.

زآتین فعال‌ترین و فروان‌ترین سیتوکینینها باشد. بعد از کشف زآتین ، سیتوکینینهای متعدد دیگری از منابع مختلف جدا و ساختمان شیمیایی آنها مشخص گردید. تمام سیتوکینینهای طبیعی مشتقات ایزوپنتنیل آدنین (دی متیل آلیل آدنین) می‌باشند. سیتوکینینها در زنجیره‌های بعضی از tRNA نیز یافت می‌شوند که با هیدرولیز جدا می‌شوند. سیتوکینینها در همه گیاهان دانه‌دار و احتمالا در تمام قلمرو گیاهان وجود دارد.

بیوسنتز سیتوکینینها

بیوسنتز سیتوکینینها در گیاهان دانه‌دار عموما در بافتها و مکانهایی که مریستمی یا هنوز دارای پتانسیل رشد هستند صورت می‌گیرد. از ویژگیهای جالب سیتوکینینها این است که ظاهرا در ریشه‌ها سنتز می‌شوند و بطور راس‌گرا در شاخه‌ها انتقال می‌یابند. زیرا سیتوکینینها به مقدار زیادی در شیره خام یافت شده‌اند. این انتقال به طرف راس سیتوکینینها در بافت آوندی ، در پدیده تسلط انتهایی دخالت می‌کند. ریشه محل عمده ، اما نه تنها محل بیوسنتز سیتوکینین است. کامبیوم و احتمالا تمام بافتهای تقسیم شونده بطور فعال مسئول سنتز سیتوکینینها می‌باشند.

بعضی اثرات فیزیولوژیکی سیتوکینینها در گیاهان دانه‌دار

سیتوکینینها در تنظیم گام به گام مراحل اوتنوژنی گیاهان دانه‌دار دخالت دارند از جمله:

اثرات اکسین و سیتوکینین در شکل‌زایی بافت کال توتون

اسکوگ طی آزمایشی به خوبی یک اثر متقابل ظریف و کمی را بین اکسین و سیتوکینین در کنترل تشکیل جوانه و ریشه از بافت مغز ساقه توتون در محیط کشت با مدرک اثبات کردند. اینها نشان دادند که با یک ترکیب خاص از غلظتهای اکسین و کینیتین ، بافهتای مغز به صورت کال نسبتا تمایز نیافته رشد می‌کنند با وجود این با نسبتهای مختلف اکسین به کینتین توانستند بطور موفقی موجب تشکیل جوانه یا ریشه‌ها از بافتهای مغز در محیط کشت شوند. نسبتهای سیتوکینین به اکسین بالا برای تشکیل جوانه و نسبتهای سیتوکینین به اکسین کم برای تشکیل ریشه مناسب بودند.

اثرات سیتوکینین در رشد و پیری

در گیاهان یکساله که چرخه زندگی در خاتمه یک فصل رویشی پایان می‌یابد پیری در کل گیاه مشاهده می‌شود. در گونه‌های چند ساله در انتهای یک فصل رویشی ، بخش هوایی گیاه پیر شده، می‌میرد اما سیستم زیر زمینی زنده می‌ماند. پیری یکساله و ریزش برگها در بسیاری از گیاهان چوبی چند ساله مشاهده می‌گردد.

پیری و مرگ معمولا از بخش قاعده‌ای به راس‌گرایی در یک شاخه پیش می‌رود تغییرات بیوشیمیایی که همزمان با پیری در برگها رخ می‌دهد بطور جامعی مشخص شده‌اند مهمترین تغییرات شیمیایی در پیری کاهش در پروتئین و اسیدهای نوکلئیک و زردی غیر قابل برگشت در نتیجه از بین رفتن کلروفیل است. اگر تمام برگهای جدا شده در زمان قطع کاملا جوان باشند سیتوکینین بطور محسوس رشد را تحریک می‌کند.

اثرات سیتوکینینها و اکسینها در تسلط راسی

تسلط راسی به بازدارندگی از رشد جوانه‌های جانبی زیرین توسط رشد انتهایی شاخه اطلاق می‌شود. مکانیسم تسلط راسی خود شناخته نشده است. این پدیده یک آنتاگونیسم بین سیتوکینینها و اکسینها را در بردارد. اکسین تولید شده در راس شاخه و انتقال یافته به پائین از آزادی جوانه‌ها از تسلط راسی جلوگیری به عمل می‌آورد و این عمل اکسینها با سیتوکینینها که بعضی در خود جوانه‌های جانبی مهار شده سنتز می‌شوند و بعضی دیگر در نزدیک جوانه در شیره خام انتقال می‌یابد مزیت دارد.

کاربرد سیتوکینین مستقیما در جوانه‌های جانبی مهار شده موجب آزادی از بازدارندگی می‌شود. همبستگی مستقیم اثرات سیتوکینین و اکسین در مهار جوانه جانبی و رهایی از آن به خوبی اثرات این دو هورمون را در تمایز بافتهای آوندی بین جوانه‌های محوری و استوانه مرکزی اولیه محور اصلی شاخه به اثبات می‌رساند. به کار بردن اکسین روی شاخه بدون راس از تشکیل ارتباطات آوندی جلوگیری می‌کند و کاربرد موضعی سیتوکینین در جوانه جانبی تمایز طرحهای آوندی را افزایش می‌دهد.

فعالیت هورمونی سیتوکینینهای آزاد

در مورد این نظر که سیتوکینینهای آزاد مستقلا بدون اتصال مستقیم با tRNA دارای فعالیت بیولوژیکی هستند امروزه ثابت شده است به این ترتیب که هورمون ابتدا به بعضی گیرنده‌ها با پیوندهای هیدروژنی یا یونی اتصال می‌یابد و به نظر می‌رسد که گیرنده بطور عادی یک پروتئین آلوستریک باشد که در نتیجه اتصال هورمون می‌تواند در اثر تغییر گیرنده یا یک کمپلکس گیرنده هورمون عمل هورمون را منجر گردد.

انتقال سیتوکینینها

در خصوص انتقال سیتوکینینها تا حدودی تناقص وجود دارد. از یک طرف اطلاعات فراوانی وجود دارد که وقتی سیتوکینینهای خارجی در برگها ، ساقه‌ها جوانه‌ها بکار می‌روند بطور قابل ملاحظه‌ای حرکت جزئی ، اگر باشد از محل مزبور نشان می‌دهند. با وجود این از طرف دیگر ثابت شده است که شیره خام و شیره پرورده به خوبی دارای سیتوکینین هستند. سیتوکینینها بطور طبیعی درشیره پرورده ، مخصوصا به صورت گلوکوزیدها وجود دارد.

احتمالا این مشاهدات ، به ظاهر مغایر واقعا غیر قابل تطبیق نیستند. سیتوکینینها در بافتهای آوندی حرکتی غیر فعال را با سایر محلولها در مطابقت صریح وابستگیهای منبع به مصرف نشان می‌دهند. مصرف کننده عمده برای سیتوکینینها بخشهای مریستمی یا دارای پتانسیل رویشی مثل برگهای جوان ، جوانه‌ها ، میانگره‌های جوان ، دانه‌های در حال نمو و میوه‌ها می‌باشند.

مقدمه

جیبرلین یکی از هورمونهای گیاهی است که نقش مهمی در رشد و نمو گیاهان بازی می‌کند. نام جیبرلینها به علت کشف تصادفی در ژاپن در قارچ آسکومیست انگل برنج به نام ژیبرلافوزیکوروژآ می‌باشد. این قارچ مسئول بیماری باکانه است که گیاهان مبتلا به این بیماری با طویل شدن قابل ملاحظه میانگره‌ها مشخص می‌شوند که در این صورت به آنها گیاهکهای سرکش می‌گفتند. تماما پژوهشهای اولیه درباره ژیبرلینها عملا از کارها کوروساوا فیزیولوژیست ژاپنی حاصل شده است. تعداد جیبرلینهای شناخته شده اکنون متجاوز از 100 عدد است.

اندازه‌گیری جیبرلینها

برای جیبرلینها آزمونهای زیستی مخصوص تعیین شده است. در سال 1957 فاینی از اختصاصات جیبرلینها در برطرف کردن کوتاه قدی منشا وراثتی بعضی از واریته‌های نخود و ذرت برای اندازه‌گیری این تنظیم کننده‌های رشد استفاده کرده است. سایر آزمونها بر روی اثرات دیگر فیزیولوژیکی ژیبرلینها صورت می‌گیرد که در این آزمونها از افزایش طول محور زیر لپه کاهو ، تولید آلفا آمیلاز توسط یاخته‌های واجد آلورون ، میوه جو استفاده شده است.

خصوصیات شیمیایی جیبرلینها

جیبرلینها بوسیله بوسیله پالک در سال 1965 به عنوان ترکیباتی با اسکلت انت جیبرلان شناخته شدند و در واقع دی ترپنهای حلقوی هستند که در نتیجه تراکم چهار واحد ایزوپرن بدست می‌آیند. جیبرلینها به شکل 19 و 20 اتم کربن ، منو ، دی و تری کربوکسیلیک غیر پیوسته وجود دارند. جیبرلینها بطور طبیعی در سه حالت یا شکل شیمیایی وجود دارند که دو نوع آنها از نظر شیمیایی مشخص شده است و سومی بطور فرضی معلوم گشته است. که عبارتند از:

• جیبرلینهای آزاد
• جیبرلینهای پیوسته
• جیبرلینهای محلول در آب

بیوسنتز جیبرلینها

جونز و فیلیس در سال 1966 نشان دادند که طرحهای اولیه برگی نسبت به مریستمهای راسی ، ژیبرلین بیشتر تولید می‌کنند. ریشه‌ها به روش بسیار فعال این تنظیم کننده‌های رشد را می‌سازند. جنین دانه‌ها و میوه‌ها نیز منبع خوب تولید جیبرلین هستند.

انتقال جیبرلینها

بیشتر داده‌های مربوط به انتقال جیبرلینها در گیاهان دانه دار به حرکت GA خارجی مربوط است و اطلاعات مربوط به حرکت GA درونی کاملا غیر مستقیم هستند. انتقال جیبرلین بطور غیر قطبی توسط آبکش و چوب صورت می‌گیرد. در نخود جیبرلینهای بکار برده شده به سرعت 5 سانتیمتر در ساعت حرکت می‌کند که این سرعت به سرعت متابولیتهای منتقل شده توسط آبکش مربوط است. جیبرلینها در شیره خام چند گیاه مو ، سیب و گوجه فرنگی یافت شده اند.

تشکیل مشتقات غیر فعال جیبرلینها

بتا هیدروکسیلاسیون

الف- هیدروکسیلاسیون جیبرلین ها در موقعیت 2 (β) به همراه کاهش محسوس فعالیت زیستی آنهاست. تبدیل GA1 به GA2 در دو گونه لوبیا (فازئولوس ولگاریس و فازئولوس کوکسینئوس) مشاهده شده است.

اشکال پیوسته جیبرلینها

گلوکزیل- استرهای جیبرلینهای مختلف شناخته شده است که در آنها گلوکز بوسیله پیوند بتا گلوکوزیدی به یک عامل هیدروکسیل جیبرلینها متصل است. این شکل جیبرلین بدون تردید از اشکال غیر فعال است زیرا نتوانسته‌اند هیدرولیز این مشتقات را در بافتها نشان دهند.

اثرات فیزیولوژیکی جیبرلینها

اثر بر روی رشد

جیبرلینها رشد طبیعی بعضی از گیاهان کوتاه قد را امکان‌پذیر می‌سازند همچنین رشد طولی گیاهان طبیعی مانند برنج ، کاهو ، گندم و خیار را تحریک می‌کنند. جیبرلینها اثری شگفت آوربر روی بلند شدن ساقه گیاهان طوقی دارند. فعالیت تقسیم یاخته‌ای مریستم زیر راسی واریته‌های نخود کوتاه قد و ذرت به جیبرلینها حساس بوده و بوسیله این هورمونها تحریک می‌شود. کشش یاخته‌ای بیش از تقسیم یاخته‌ای دلیل تحریک رشد بوسیله جیبرلین است. در واقع این هورمونها در گیاهان گندم یا جو که اشعه دیده‌اند و در آنها تقسیم یاخته‌ای کاملا متوقف شده هنوز موثر می‌باشند.

به علاوه بوسیله GA₃ یک نوع همبستگی بین تحریک رشد محور زیر لپه کاهو و افزایش وزن خشک دیواره ملاحظه شده است. این رشد طولی با یک نوع افزایش قابل توجه دیکتیوزومها ، بوسیله یکنوع تکثیر آندوپلاسمی و افزایش پلی‌ریبوزومهای یاخته‌ها جلو می‌افتد. این تغییرات با سنتز و ترشح زیاد مواد سازنده دیواره توام است که شبیه تغییراتی است که توسط GA₃ در یاخته‌های واجد آلورون گندم گیاه جو القا می‌شود. در یاخته‌های فوق این تغییرات قبل از افزایش سنتز و ترشح آلفا آمیلاز صورت می‌گیرد.

سنتز جدید هیدرولازها در یاخته‌های آلورون جو وابسته به GA

القای ساخت جدید آلفا آمیلاز بوسیله GA در لایه‌های آلورون پس از زمان تاخیری حدود 18 ساعت پس از عمل هورمون کاملا مشهود است. آلفا آمیلاز ظاهرا پس از ساخت از یاخته‌های آلورون آزاد می‌شود اما ریبونوکلئاز و بتا1و3 گلوکاناز ابتدا در یاخته‌های آلورون انباشته می‌شوند و سپس به سرعت آزاد شده یا ترشح می‌شوند. بطور کلی اگر قرار است سنتز جدید هیدرولازها ادامه یابد جیبرلین بطور مداوم حضور داشته باشد تا پاسخهای هورمون باقی بمانند.

ساخت RNA جدید برای القای سنتز جدید و آزاد شدن آلفا آمیلاز ممانعت می‌کند. بازدارنده‌های ساخت پروتئین از جمله سیکلو هگزیمید نیز از القای ساخت هیدرولازها توسط GA ممانعت می‌کنند. جالب است که اسید آبسیزیک که یک هورمون بازدارنده رشد است نیز از سنتز القا شده آلفا آمیلاز ممانعت می‌کند.

سایر اثرات جیبرلین

جیبرلینها بخصوص GA₇ و GA₄ موجب تولید میوه‌های بدون دانه یا بکرباری در بعضی گونه‌های گیاهی می‌شود. همچنین اگر جیبرلیها به مقدار زیاد بکار رود یا به عنوان همکاری با سیتوکینین موجب رشد زیاد برگها می‌شود که غالبا سطح برگها به دو برابر طبیعی می‌رسد. جیبرلین در بیشتر موارد خفتگی دانه‌ها را نیز برطرف می‌کند. بخصوص در مورد دانه‌هایی که خفتگی حساس به نور دارند مانند کاهو که جیبرلین جانشین نور سرخ می‌شود و مانند نور سرخ خفتگی این گونه دانه‌ها را برطرف می‌کند در این عمل معمولا اسید جیبرلیک به غلظت نسبتا قوی بکار برده می‌شود ( 3- 10 گرم در میلی‌لیتر).

جیبرلینها می‌توانند بازدارندگی رویش دانه را که توسط اسید آبسیزیک در مورد جنینهای نخود حاصل شده برطرف نمایند و متقابلا اسید آبسیزیک می‌تواند اثر محرک جیبرلینها را تضعیف کند ولی در عین حال عمل آن عمومی نیست. عمل تضاد آبسیزیک که در چندین پدیده مشاهده می‌شود مربوط به یک نوع تشابه ساختاری به جیبرلین می‌تواند باشد. زیرا اسید آبسیزیک یک سزکوئی‌ترپن است. اعمالی مانند خفتگی جوانه‌ها با جیبرلین برطرف می‌شود. با کاربرد جیبرلینها ممکن است که این تنظیم کننده‌ها به عنوان آنتگونیتهای اسید آبسیزیک عمل کنند. جیبرلینها ورود به خفتگی جوانه‌های درختان و درختچه‌ها را که بوسیله روزهای کوتاه القا ‌می‌شود به تاخیر می‌‌اندازد.

آنتی جیبرلینها

بعضی از کاهش دهنده‌های رشد که در برخی موارد عملی باغبانی برای بدست آوردن گیاهان پا کوتاه بکار می‌روند به نام آنتی جیبرلین معروفند. این ترکیبات سنتز جیبرلینها را متوقف می‌کنند یکی از انواع معروف این ترکیبات کلرور 2- کلرواتیل- تری متیل- آمونیوم است که در مسیر بیوسنتز جیبرلین سنتز کورن از ژرانیل- ژرانیول را متوقف می‌کند.

در گیاهان مواد محرک رشد زیادی وجود دارد که هز کدام از آنها مرحله خاص و بر روی یک بافت یا ارگان خاص تاثیر گذار است که یکی از این مواد محرک که به عنوان هورمون گیاهی مهم شناخته شده است اکسین می‌باشد. اکسین یک واژه یونانی است و از Auxe به معنی بزرگ شدن یا رشد گرفته شده است.

اطلاعات اولیه

اکسینها ، گروهی از هورمونهای گیاهی هستند که باعث طویل شدن سلولهای گیاهی می‌گردند. این مواد طیف گسترده‌ای را از نظر واکنشهای رشد و نموی را در گیاهان سبب می‌شوند. واژه اکسین یک اصطلاح عمومی است و به تعدادی از مواد طبیعی گفته می‌شود که فراوان‌ترین و مهمترین اکسین در گیاهان ، اندول استیک اسید (IAA) می‌باشد. مهمترین اثراتی که به اکسین نسبت داده شده است عبارتند از: بزرگ شدن سلول گیاهی ، طویل شدن ساقه گیاه ، تولید ریشه ، تولید آوندهای چوبی ، افزایش رشد جوانه راسی ، جلوگیری از رشد جوانه جانبی ،‌تشکیل میوه ، بزرگ شدن میوه ، تشکیل گرهک در ریشه گیاهانی که دارای باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن هستند ، جلوگیری از ریزش برگ ، بیوسنتز پروتئین و (ساختمان RNA|RNA)) و اثرات دیگر.

سیر تحولی

برای اولین بار در سال 1880 داروین بررسیهای در رابطه با اثر تابش نور بر خمیدگی در بخشهای راسی گیاه انجام داد. او در این بررسیها از کولئوپتیل گیاه فالاریس استفاده کرد. این تحقیقات در سالهای بعد توسط اشخاص مثل فیتینگ (1907) ، بویس جانسن (1913-1910) ، پل (1919) و ... ادامه یافت که سرانجام در 1928 ونت ، با قرار دادن تعدادی مکعب ژلوز در حضور نور ، بر روی راس کولئوپتیل گیاه یولاف جدا شده این نظر را دارد که اگر در راس کولئوپتیل ماده‌ای باشد باید به ژلوز انتقال یابد و این را با قرار دادن قطعات ژلوز بدست آمده از مرحله قبل ثابت کرد که رشد کولئوپتیل ، در حضور این قطعات ژلوزی نیازی به راس کولئوپتیلی خود ندارد. و در سال 1931 ، هاگن- اسمیت توانستند این ماده را تخلیص و جداسازی کنند و در 1934 توسط کوگل این ماده را در راس کولئوپتیل مشخص کرد و آن را اکسین نامید.

بیوسنتز اکسین

ساخت اکسین عمدتا در بخشهای مریستمی گیاه بخصوص ، جوانه های راسی و برگهای جوان صورت می‌گیرد. در پژوهشهای اولیه در مورد اکسین گفته شده بود که چون اندول استیک اسید از نظر ساختمان شیمیایی شبیه اسید آمینه تریپتوفان است احتمالا از تریپتوفان ساخته می‌شود. بعد از شناسایی عناصر رادیواکتیو و استفاده آنها در تحقیقات زیستی ، این نظر تائید شد.

با بکارگیری کربن رادیواکتیو (کربن 14) مسیر تشکیل اندول استیک اسید (IAA) در بسیاری از گیاهان شناخته شده است که شامل مسیر زیر می‌باشد: اسید آمینه تریپتوفان بوسیله واکنش دآمیناسیون به اندول پیروویک اسید تبدیل می‌شود. سپس این ماده بوسیله واکنش دکربوکسیلاسیون به اندول استالدوئید تبدیل می‌گردد.اندول استالدئید تحت تاثیر واکنش دهیدروزناسیون به اندول استیک اسید تبدیل می‌شود.

انتقال اکسین در گیاه

هورمون اکسین بعد از تشکیل در گیاه ممکن است اثرات خود را در همان محل تولید اعمال نماید یا در گیاه منتقل شده و در ناحیه‌ای غیر از محل تشکیل اثرات خود را آشکار کند. IAA (اندول استیک اسید) تولید شده ، کمتر به صورت آزاد باقی می‌ماند که با پیوستن به اسید آمینه‌ها یا قندها یا حتی ویتامین C در گیاه انتقال می‌یابد. جهت انتقال آن از بالا به پائین است که به صورت درون سلولی از طریق آوندهای آبکشی صورت می‌گیرد و سرعت جابجائی آن در حدود 20 - 4 میلیمتر در ساعت گزارش شده است.

اثرات فیزیولوژیکی اکسین

• رشد سلولی: اکسین موجب بزرگ شدن سلول و در غلظت زیاد ، سبب هیپرتروفی می‌گردد. یعنی سلول حتی از اندازه طبیعی خودش هم بزرگتر می‌شود.
  
  
• تروپیسم: اکسین موجب تروپیسم در گیاه می‌شود که مهمترن آنها ، فتوتروپیسم می‌باشد که در این حالت ساقه گیاه یا کولئوپتیل به سمت تابش نور خمیدگی پیدا می‌کند.
  
  
• تحریک رشد مریستمهای ثانویه: اکسینها موجب رشد ثانویه مثل کامبیوم می‌شوند.
  
  
• بکرزایی یا پارتنوکاریی: رشد پریکارپ میوه از دیگر اثرات اکسین می‌باشد که موجب ایجاد میوه بدون دانه می‌شوند که به این فرایند بکرزایی گفته می‌شود.
  
  
• ریزش برگ و میوه: اکسین موجب تولید هورمون دیگری به نام اتیلن می‌شود. که این هم ، موجب فعال سازی آنزیم پکتیاز می‌گردد پکتیاز تیغه میانی محل اتصال برگ و یا میوه به ساقه را هضم می‌کند و در نتیجه با کوچکترین حرکت ، میوه یا برگ می‌افتد. خود هورمون اتیلن ، نیزموجب ریزش برگ و میوه می‌شود.
  
  
• تمایز: اکسینها در اندام زائی و شکل زائی گیاه موثرند و این رویدادها ، تحت تاثیر دزهای مختلف اکسین صورت می‌گیرد.

تجزیه اکسین

اکسین در حضور نور شدید و اکسیژن و حرارتهای زیاد تجزیه می‌شود و اگر به صورت آزاد باشد می‌تواند تحت تاثیر آنزیم پراکسیداز قرار گرفته و تجزیه گردد.

اکسین و بیوسنتز آنزیمها

اکسین در بیوسنتز برخی از آنزیمها مثل سلولاز و پراکسیداز موثر است، نیز در مرحله نسخه برداری ماده ژنتیکی دخالت کرده و آنزیم RNA پلیمراز را فعال می‌کند تا از روی DNA مولکول RNA را بسازد. در این حالت سنتز ریبوزومی نیز تحریک می‌شود که می‌تواند شامل RNA ریبوزومی یا پروتئینهای لازمه آن باشد. اکسین همچنین موجب سست شدن پیوند DNA و هیستون می‌گردد. و به این ترتیب دسترسی DNA به پلیمرازها ، آسانتر می‌گردد.

مادگی یا اندام گل از یک یا چند برچه بوجود می‌آید هر برچه ساختمانی همانند برگ دارد و می‌توان آن را یک برگ تغییر شکل یافته به شمار آورد.

نگاه اجمالی

مادگی اندام ماده گل به شمار می‌آید و ممکن است از یک یا چند برچه تشکیل شده باشد که در حالت اول آن را ساده و در حالت دوم آن را مرکب می‌نامند. در مادگی مرکب ممکن است برچه‌ها از هم جدا (آلاله و توت فرنگی) و یا باهم پیوسته باشند مثل زنبق ، پامچال ، اطلسی.

ساختمان مادگی

هر برچه از سه بخش تخمدان ، خامه ، کلاله تشیکل شده است. تخمدان بخش میان تهی است که یک یا چند خانه دارد و تعداد برچه‌های مادگی مرکب اغلب به تعداد کلاله‌ها و تعداد خانه‌های تخمدان بستگی دارد. در درون تخمدان ساختارهایی به نام تخمک پدید می‌آیند. تخمکها حامل گامتهای ماده‌اند. نحوه قرار گرفتن تخمک را در درون تخمدان تمکن می‌گویند. خامه بخش دراز و باریک برچه است که بین کلاله و تخمدان قرار دارد خامه‌ها ممکن آزاد یا به هم متصل باشند.

در این صورت در وسط ستونی که از اتحاد خامه‌ها ایجاد می‌شود یک یا چند مجرا بوجود می‌آید و این مجاری در حقیقت راه عبور لوله گرده برای رسیدن به تخمک است بخش انتهایی خامه را کلاله می‌گویند که معمولا برجسته است و به شکلهای مختلف ظاهر می‌شود. سطح کلاله اکثرا دارای یاخته‌های کرک مانند و کوتاهی است که در جذب و نگاهداری گرده موثرند کلاله بعضی از گیاهان مایعی چسبنده و قندی بنام مایع کلاله ترشح می‌کند. در گیاهانی که گرده افشانی بوسیله باد انجام می‌گیرد مانند تیره گندم کلاله منشعب و کرکدار است.

ساختار تخمک

تخمک از سه بخش تشکیل شده است.

1. بافت خورش که تمام یاخته‌های آن مریستمی هستند.
   
   
2. اطراف خورش دو لایه بافت به شکل غلافی بطرف بالا رشد می‌کند و نوک خورش را دربرمی‌گیرد و فقط سوراخ کوچکی در انتها باز می‌ماند که آنرا سفت می‌نامند. دو لایه بافت پیرامون خورش را پوسته درونی و پوسته بیرونی می‌نامند.

جفت بندی تخمک و انواع آن

جفت بندی کناری

در این جفت بندی تخمکها در سطح داخلی تخمدان قرار می‌گیرند در تخمدان لوبیا که از یک برچه تشکیل شده ، تخمکها در محل اتصال دو لبه برچه قرار دارند و در بنفشه که از سه برچه تشیل شده کنار هر برچه به کنار برچه دیگر متصل می‌شود و به این ترتیب مادگی سه برچه‌ای تک‌خانه بوجود می‌آید و تخمکها در کناره تخمدان در محل اتصال برچه‌ها قرار می‌گیرند.

جفت بندی محوری

در این جفت بندی کناره‌های برچه‌های تشکیل دهنده مادگی در وسط تخمدان به یکدیگر پیوسته و محور میانی تخمدان را تشکیل می‌دهند. بنابراین به تعداد برچه‌ها در داخل تخمدان حفره بوجود می‌آید. و تخمکها به صورت ردیفهایی در طول محور میانی قرار می‌گیرند، مانند گیاهان تیره سوسن.

جفت بندی مرکزی

این جفت بندی در مادگیهای چند برچه و تک‌خانه پامچال وجود دارد. تخمکها بر روی ستون آزاد در مرکز تخمدان که از رشد قاعده محل اتصال برچه‌ها حاصل آمده قرار می‌گیرند، مثل فلفل سبز و انگور فرنگی.

کیسه جنینی

کیسه جنینی در داخل تخمک بوجود می‌آید قسمت اعظم تخمک جوان را بافت خورش تشکیل می‌دهد که یاخته‌های آن دیپلوئید هستند. نحوه تشکیل کیسه جنینی به این ترتیب است که ابتدا یکی از یاخته‌های بافت خورش که نزدیک سفت است بزرگتر شده و به یاخته مادر مگاسپور که دیپلوئید است تبدیل می‌گردد. این یاخته با تقسیم میوزی چهار مگاسپور هاپلوئید (n کروموزومی) تولید می‌کند سه مگاسپور که به سفت نزدیکترند عموما متلاشی می‌شوند، اما چهارمین مگاسپور که از سفت دورتر است بزرگتر می‌شود و با انجام سه بار تقسیم میتوزی هشت هسته هاپلوئید تولید می‌کند.

هر هسته و مقداری از سیتوپلاسم پیرامون که یاخته را بوجود می‌آورد شش هسته با سیتوپلاسم پیرامون خود به 6 یاخته کامل و مجزا تبدیل می‌شوند. دو هسته قطبی نیز یک یاخته دو هسته‌ای (دیپلوئید) را تشکیل می‌دهند در نتیجه تعداد یاخته‌های کیسه جنینی به هفت عدد کاهش می‌یابد هفت یاخته نامهای خاص دارند. در کیسه جنینی مجاور سفت یک یاخته تخمزا همراه با دو یاخته قرینه قرار دارد هسته ثانویه تقریبا در مرکز کیسه جنینی است به یاخته‌های مادر آندوسپرم معروف است سه هسته باقیمانده که در کیسه جنینی دور از سفت قرار دارند یاخته‌های متقاطر نامیده می‌شوند. کیسه جنینی در این مرحله از رشد آماده لقاح است.

ساختمان تخمدان

عملکرد مادگی

نقش مادگی که اندام زایای گیاه می‌باشد در تولید مثل می‌باشد و مادگی در ایجاد یاخته‌های جنسی گیاه یعنی یاخته‌های ماده نقش دارد و بطور کلی مراحل اصلی تولید مثل جنسی یعنی میوز و لقاح درون گل و به ترتیب زیر صورت می‌گیرد در اثر تقسیم ، یاخته‌های نر و ماده تشکیل می‌شوند. سپس در اثر گرده افشانی لقاح صورت می‌گیرد و میوه و دانه بوجود می‌آیند. میوه و دانه رشد می‌کنند و سپس پراکنده می‌شوند با پیدایش دانه ، فرآیند تولید مثل جنسی کامل می‌شود و با تشکیل جنین درون دانه نخستین مرحله از دوران زندگی گیاه جوان آغاز می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان

• اندام زایش در نهاندانگان
• تولید مثل در نهاندانگان
• چرخه زندگی در گیاهان
• دانه
• دانه گرده و ساختمان آن
• گرده افشانی
• گل
• گیاهان گلدار
• گیاه شناسی
• لقاح
• مورفولوژی گل
• میوه

گیاهان تیره ماگنولیاسه (Magnoliaceae) از دولپه‌ایها شامل درختچه‌ها یا درختانی با برگهای ساده و منفرد هستند. گلها بسیار بزرگ ، دارای گلپوش مضاعف و پرچمهای فراوانی هستند که بطور مارپیچ قرار دارند. برچه‌ها آزاد و بسیار مشخص هستند. میوه‌ها دارای اشکال مختلف و دانه‌ها آلبومن دارند. ماگنولیاسه‌ها دارای چوب ثانویه با ساختاری کهن و قدیمی و همچنین واجد سلولهای ترشح کننده محتوی اسانس در بافت پارانشیم هستند.

 

گیاه شناسی شاخه‌ای از زیست شناسی است که با گیاهان سروکار دارد. که چند نوع گیاه وجود دارند؟ چگونه زندگی و رشد می‌کنند. چه طور نسبت به محیط اطراف خود واکنش نشان می‌دهند نسبت به چه امراضی حساس هستند و مهمتر از همه آنکه به چه نحوی گیاهان در زندگی روزمره ما تاثیر می‌گذارند. مطالعه بیشتر دید روشن‌تری نسبت به وابستگی انسان به گیاهان و تاثیر زیادی که آنها در منشا و پیشرفت تمدن داشته‌اند به دست می‌دهد. و به مطالعه علمی گیاهان می‌پردازد. بطور قراردادی ، گیاه شناسان به بررسی کلیه موجودات زنده‌ای که عموما جزء گونه‌های حیوانات محسوب نمی‌شوند می‌پردازند، یعنی موجودات زنده‌ای ‌که ثابت بوده یـا به پایه‌ای متصلند، هدف بررسی گیاه شناسان هستند.

بنابراین پیشرفتهای حاصل در دانش اقسام گوناگون حیات موجب ایجاد حوزه‌های دیگر مطالعات تخصصی ، جدا از گیاه شناسی برای این موجودات "شبیه گیاه" شده است. امروزه رشته‌ای به نام قارچ شناسی به مطالعه قارچها ، میکروبیولوژی به بررسی ویروسها و باکتریها و رشته جلبک شناسی به بررسی جلبکهـــــا می‌پردازد. امروزه موجودات زنده جزء این سه گروه (بیشتر قارچها ، جلبکها و میکروبها) دیگر در قلمرو گیاهان ، مورد بررسی قرار نمی‌گیرند اما هنوز هم توجه گیاهان شناسان به آنها معطوف می‌باشد.

تاریخچـــــــه

در بین کارهای آغازین مربوط به گیاه شناسی که تقریبا 300 سال قبل بعد از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می‌شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تاثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه شناسی داشته‌اند. Dioscorides نویسنده رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می‌دهد.

Robert Hooke در سال 1665 با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی ، سلول را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت : من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند. این روزنه‌ها یا سلولها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می‌شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی ، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسند‌گان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می‌کرد.

نخستین گیاهان در زندگی بشر

گیاهان نه فقط برای ما غذا ، لباس و مسکن تهیه می‌کنند، بلکه هوایی را که تنفس می‌کنیم از اکسیژن ، که بدون آن زندگی ممکن نیست محیا می‌سازند. بعضی از گیاهان نظیر باکتریها موجب ایجاد امراض مهمی برای انسان و حیوانات می‌شوند. اما در عین حال آنتی بیوتیک‌ها ، نظیر پنی‌سیلین و دیگر داروهایی که از گیاهان بدست می‌آیند به جلوگیری از انتشار یافتن این امراض کمک می‌نمایند. گیاهان برای بکار افتادن کارخانه‌ها نیرو تهیه می‌کنند و در بیشتر موارد ، مواد خام نظیر پنبه ، روغنها ، چربیها ، مومها ، لاستیک و چوب تولید می‌نمایند که در ساخت فرآورده‌های آنها بکار می‌روند.

اکثر کارگران جهان بوسیله کار با گیاهان و فرآورده‌های گیاهی افراد معاش می‌کنند. از ابتدای تاریخ ، گیاهان به دفع نیازهای بشر کمک کرده و موجب پیشرفتش گریده است. احتمالا یکی از مهمترین اتفاقات در تاریخ تمدن کشف این پدیده بود که بذرهایی که به داخل خاک می‌افتند رشد کرده ، گیاهان غذا دهنده را تولید می‌کنند. این انسان را ملزم به ماندن در یک محل به قدر کافی طولانی ، می‌کرد تا محصولاتی زراعی را برداشت کند و در تشکیل گروههای اجتماعی که به نوبه خود منجر به تقسیم کار می‌شد و منشا تجارت بود نقش مهمی را ایفا کند.

زیست گیاهی پایه چه علومی است؟

دانش عمومی از اشیایی که چنان قسمت بزرگی از محیط ما را تشکیل می‌دهند و نقش چنان برجسته‌ای در زندگی ما ایفا می‌نمایند تا حد یک آموزش وسیع ضروری است. برای دانشجویان کشاورزی ، بیولوژی ، جنگلداری و منابع طبیعی بطور کلی زیست گیاهی پایه‌ای است که دانش اختصاصی‌تر آنها بر روی آن بنا شود.

رشته‌های زیست گیاهی

زیست گیاهی یکی از تقسیمات اصلی زیست شناسی (علم زندگی) است. برای سهولت مطالعه ، موضوع زیست گیاهی به چندین رشته مهم تقسیم گردیده است. این رشته‌ها عبارتند از:

1. تاکسونومی: یا سیستماتیک گیاهی با نامگذاری و تقسیم بندی گیاهان سرو کار دارد.
2. مورفولوژی گیاهی: شکل و ساختمان و توسعه آنها همراه با روابط قسمتهای گیاهان با یکدیگر را بررسی می‌کند. و شامل مطالعه آناتومی ، سیتولوژی و امبریولوژی (جنین شناسی گیاهی) است.
3. فیزیولوژی گیاهی: اعمال این علم مطالعه اعمال حیاتی گیاه ، فرایندهای رشدو نمو ، متابولیسم و تولید مثل در گیاهان است.
4. بیماری شناسی گیاهی: با امراض نباتی سروکار دارد.
5. اکولوژی: علم بررسی روابط موجودات زنده با محیط اطرافشان می‌باشد.
6. ژنتیک گیاهی: با مطالعه توارث در گیاهان سروکار دارد.
7. مایکولوژی: علم مطالعه قارچها می‌باشد.
8. فیکولوژی: علم مطالعه جلبکها می‌باشد.

انواع مختلف گیاهان

یک گردش کوتاه در داخل جنگلها یا مزارع هنگام تابستان یا پاییز ، اختلافات وسیعی را از نظر شکل و ساختمان در گیاهان آشکار می‌سازد. بعضی ، درختانی مرتفع هستند، عده‌ای علفهایی کوتاه می‌باشند. بعضی گلهای زیبا دارند و بذر تولید می‌کنند. حال آنکه عده‌ای ، نظیر سرخسها به هیچ وجه تولید گل نمی‌کنند. اما بوسیله ساختمانهایی بسیار کوچک به نام اسپور تکثیر می‌شوند. بعضی روی زمین و بعضی در آب زندگی می‌کنند این اختلافات وسیع باعث شده که گیاه شناسان گیاهان را در گروههای مختلفی تقسیم کنند. و بر اساس شباهتها و یا روابط بنیانی تمام گیاهان به چند گروه بزرگ تقسیم می‌شوند.

1. ساده‌ترین این گیاهان ، باکتریها هستند که اکثرا تک سلولی می‌باشند. عده‌ای از این باکتریها موجب امراض سخت در انسان و حیوان و گیاه می‌شوند ولی بسیار دیگر برای انسان مفید می‌باشند.
   
   
2. قارچها مانند باکتریها تماما فاقد رنگیزه‌های کلروفیل سبز که لازمه زندگی مستقل هستند می‌باشند و از این رو باید غذای خود را از موجودات دیگر بدست می‌آورند برخی قارچها سبب امراض انسانی و حیوانی می‌شوند و بسیاری نیز برای انسان مفید هستند.
   
   
3. جلبکها به صورت غوطه‌ور در آب یا در شرایط مرطوب می‌رویند و محتوی رنگیزه‌های نوری مانند کلروفیل سبز می‌باشند و از این رو گیاهان مستقلی هستند برخی تک سلولی و برخی به صورت کلنی می‌باشند. و پایه غذایی تمام جانوران آبزی می‌باشند از این رو از اهمیت اقتصادی برخوردارند.
   
   
4. خزه‌ها و پنجه گرگیان ، گروهی از گیاهان را تشکیل می‌دهند. که در محلهای مرطوب سراسر جهان می‌رویند و فاقد ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند.
   
   
5. سرخسهای معمولی و دم اسبیان با داشتن تنه‌های گیاهی کاملا متمایز از جلبکها و قارچها و پنجه گرگیان و خزه تفاوت دارند و دارای ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند‌. و سیستم آوندی کاملا مشخص دارند. ولی به دلیل عدم تولید گل ، میوه یا بذر از گیاهان عالی متمایزند.
   
   
6. توسعه یافته‌ترین گیاهان با بزرگترین تغییرات ، گیاهان بذردار می‌باشند. آنها دارای ریشه‌ها ، ساقه‌ها و برگهای حقیقی و یک سیستم آوندی کاملا توسعه یافته می‌باشند هر چند مهمترین صفت ویژه در مورد آنها این امر است که بذر تولید می‌کنند. اکثر گیاهان زراعی ، درختان ، درختچه‌ها و گیاهان گلدار به این گروه تعلق دارند. گیاهان بذردار به دو گروه اصلی یعنی بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می‌گردند. بازدانگان بوسیله تولید بذر بدون پوشش مشخص می‌شوند یعنی بذرها در میوه محصور نمی‌شوند.
   
   نهاندانگان ، دارای گلهای کاملا توسعه یافته هستند و بذرهای خود را در یک ساختمان محصور شده که میوه نامیده می‌شود تولید می‌کنند. اعضای این گروه بسیار فراوان و تمام گیاهان گلدار معروف را دربرمی‌گیرند نهاندانگان به دو گروه مناسب کوچکتر تقسیم می‌شوند: تک‌‌لپه‌ایها و دولپه‌ایها.