Abstract

Der Hypokotyl von Arabidopsis thaliana wird häufig zur Untersuchung der Auswirkungen von Licht und pflanzlichen Wachstumsfaktoren auf die Zelldehnung verwendet. Um einen Rahmen für die molekulargenetische Analyse der Zelldehnung in diesem Organ zu schaffen, beschreiben wir hier auf zellulärer Ebene seine Morphologie und sein Wachstum und identifizieren eine Reihe von charakteristischen Entwicklungsunterschieden zwischen licht- und dunkelgewachsenen Hypokotylen. Erstens zeigen die Epidermiszellen im Licht eine charakteristische Differenzierung, die im Dunkeln nicht zu beobachten ist. Zweitens ist das Streckungswachstum dieses Organs nicht mit einer signifikanten Teilung von Rinden- oder Epidermiszellen verbunden. Es kommt jedoch zu einer Endoreduplikation, wie die Anwesenheit von 4C- und 8C-Kernen zeigt. Darüber hinaus wurden 16C-Kerne speziell in dunkel gewachsenen Keimlingen gefunden. Drittens dehnen sich die Epidermiszellen im Dunkeln entlang eines steilen, acropetalen räumlichen und zeitlichen Gradienten entlang des Hypokotyls aus. Im Gegensatz dazu verlängerten sich im Licht alle Epidermiszellen kontinuierlich während der gesamten Wachstumsperiode. Diese morphologischen und physiologischen Unterschiede zeigen in Verbindung mit bereits früher berichteten genetischen Daten (T. Desnos, V. Orbovic, C. Bellini, J. Kronenberger, M. Caboche, J. Traas, H. Hofte Development 122: 683-693), dass Licht das Wachstum des Hypokotyls nicht einfach auf zellautonome Weise hemmt, sondern dass die beobachtete Wachstumsreaktion auf Licht Teil einer integrierten Entwicklungsänderung im gesamten Streckungsorgan ist.