دیواره سلولی، سلولهای گیاهی در حال رشد تشکیل شبکه ای سلولزی از میکروفیبریلها واقع در ماتریکس پلی ساکاریدی و پروتئینی را می دهد. دیواره های سلولی به سلول گیاهی ثبات شکل می دهند ولی در برابر رشد سلولی انعطاف پذیری خاصی از خود نشان می دهند.Exapasin نوعی پروتئین سلولی است که باعث سست شدن دیواره و رشد بهتر سلول می شود. رشد سلولی از مهمترین عوامل تعیین میزان طول گیاه می باشد. در این مقاله به نحوه کنترل رشد سلول از طریق Exapasin می پردازیم
ساختار اندامهای زایشی گیاهی نقش اصلی را در طبقه بندی گیاهان Linneeus ایفا می کند. این نشان می دهد که شکل و اندازه دیگر گیاهان به میزان زیادی بسته به تغییرات شرایط محیطی می باشد در نور کم گیاهان برگهای کوچک ولی قد بلند با شاخه های کم دارند و در نور کافی برگها گسترده می شوند و ساقه دارای شاخه های متعدد می گردد. این نوع واکنشهای فراسلولی معمولاً برگرفته از واکنشهای درون سلولی در برابر تغییرات محیط می باشند. انعطاف پذیری زیاد در رشد گیاهان باعث ایجاد فرصتی برای کنترل رشد برای گیاه است.
قدرت تغییر در اندازه و شکل گیاه یک نکته مهم در کشاورزی محسوب می شود. اندازه یک اندام می تواند تحت تاثیر افزایشی اندازه سلول ها و یا افزایش تعداد آنها باشد. در نتیجه افزایش اندازه سلول و تعداد سلولهامی توانند دو عامل کنترل کننده اندازه بافتها به حساب آیند. در این مقاله بیشتر بر روی چگونگی کنترل رشد بافتها از طریق افزایش اندازه سلول می پردازیم.
سلولهای حیوانی از طریق افزودن ماده حیاتی به خود بزرگ می شوند ولی سلولهای گیاهی اغلب از طریق وارد کردن آب به واکوئلهای خودشان اندازه خودشان را افزایش می دهند که این بدون هیچ گونه افزایش در مقدار ماده سیتوپلاسمی صورت می گیرد.
ورود آب به داخل واکوئلها فشار تورژسانسی بر روی دیواره سلولی وارد می کند که باعث ثبات شکل سلولها می شود. بنابراین سلول گیاهی تنها زمانی می تواند افزایش حجم یابد که دیواره سلولی سست شود. با اینکه ورود آب به داخل سلول و سست شدن دیواره سلولی دو عامل اصلی در رشد سلولهای گیاهی به حساب می آیند، ولی آندوسیتوز آب نمی تواند یک عامل محدود کننده هم محسوب می شود زیرا میزان آب ورودی بسیار زیاد است.
به بیان دیگر تغییر در دیواره سلولی نقش اساسی و محوری در افزایش حجم سلولی ایفا می کند. تلاشهای انجام شده برای یافتن فاکتورهای مربوط به گسترش دیواره سلولی به کشف expansin منجر شد. Expansin عمل وارد شدن به داخل دیواره سلولی را همراه با از بین بردن پیوندهای هیدروژنی بین پلیمرهای دیواره انجام می دهد. مولکولهای اگزوژن expansin قابلیت توسعه سلولی و اندام زایی در گیاهان را دارند. نحوه بیان ژنهای expansin به میزان زیادی وابسته به رشد اندامها و شکل گیری درست آنها دارد. علاوه بر این بررسیهای جدید شامل دستکاری در نحوه بیان ژنهای expansin نقش expansin در رشد اندامهای گیاهی را به اثبات رسانیده است. این مقاله به بررسی این امکان که رشد اندامها تحت کنترل expansin باشد، می پردازد.
Expansin
اهمیت نقش دیواره سلول گیاهی اولین بار توسط Heyn در اوائل دهه 1930 در هلند مورد توجه قرار گرفت. Heyn دریافت که ساقه های تیمار شده با اکسین انعطاف پذیری بیشتری دارند و بررسی های بیشتر مشخص کرد که هورمون رشد گیاهی از طریق ایجاد دگرگونی در ساختار دیواره در رشد سلولی دخالت دارد. بعدها در دهه 1980 نشان داده شد که دیواره سلولهای ساقه در بافر اسیدی (6=PH) توسعه و گسترش زیادی می یابند . این یافته ها، تائیدی بر نظریه رشد اسیدی بود که می گوید رشد سلول های گیاهی با میانجیگری اکسین احتیاج به اسیدی شدن دیواره سلولی دارد. نکاتی که Cosgrove در تئوری تاثیر اسید بر توسعه دیواره سلولی بیان گردد. نشان گر معدود دیدگاه هایی در این پدیده بود:
1) تیمار با گرما یا پروتئاز باعث از بین رفتن دیواره سلولی می شود.
2) مقادیر بالایی از Q10 دیده شد.
3) پیوندهای احیاگر –SH قابلیت گسترش را بالا می برند.