La genética del desarrollo vegetal (biología del desarrollo vegetal) es una rama privada de la genética que estudia las características del desarrollo vegetal, los genes que se expresan y aseguran la formación y el funcionamiento normal de los tejidos y órganos vegetales.
La genética del desarrollo de las plantas es una de las áreas de más rápido desarrollo de la genética moderna, que es de gran importancia fundamental y aplicada. Actualmente, varias universidades nacionales de perfil biológico y agrícola están formando especialistas para trabajar en diversos campos de la biología y la genética del desarrollo vegetal.
El estado actual de la biología se caracteriza por una rápida transición de un reflejo descriptivo de la realidad al desciframiento de patrones específicos que subyacen en la naturaleza viva. Al mismo tiempo, las preguntas biológicas tradicionales como "¿cómo es el objeto?" y “¿qué le está pasando?” cambiado a otros completamente nuevos: "¿por qué se ve así?" y “¿cómo funciona?”.
Por supuesto, los intentos de responder a estas preguntas se han hecho repetidamente antes. Sin embargo, esto se volvió verdaderamente posible solo con la comprensión de que cada manifestación de la vida, por compleja que parezca, es en última instancia el resultado del funcionamiento de ciertas moléculas con toda la variedad de sus interacciones. La ciencia moderna tiene solo dos enfoques directos para explorar las funciones biológicas de las moléculas. El primer enfoque es analizar las consecuencias causadas por la inactivación de ciertas moléculas del cuerpo (esto se puede lograr mediante el uso de inhibidores estrechamente específicos o mediante la obtención de mutaciones que interrumpan la biosíntesis normal de estas moléculas en particular). Por el contrario, un enfoque alternativo supone un aumento en la actividad de las moléculas estudiadas ya sea cuando se agregan desde el exterior, o debido a un aumento en su biosíntesis in vivo (por ejemplo, en el caso de transformación de un organismo con copias adicionales del gen correspondiente). Al mismo tiempo, independientemente del enfoque elegido, los métodos de biología molecular y genética desempeñan el papel principal en tales estudios. Es por esta razón que la síntesis de enfoques genéticos y biológicos moleculares, llamada genética molecular, se ha convertido en la ideología principal en la mayoría de las áreas de la biología moderna. Una de estas áreas es la biología del desarrollo. Si en su forma original esta ciencia se formó en la intersección de la embriología, la fisiología y la citología, entonces es el uso de enfoques genéticos moleculares lo que hace posible dividir con éxito los procesos de desarrollo más complejos en muchas etapas "elementales", cada una de las cuales está servido por moléculas estrictamente definidas y controlado por un grupo especial de genes.
Al mismo tiempo, teniendo en cuenta la significativa originalidad de las plantas superiores, es legítimo plantearse la siguiente pregunta: ¿existen ciertos rasgos de diferenciación celular o morfogénesis que son característicos solo de este grupo de eucariotas? En este sentido, la genética molecular del desarrollo de las plantas es, sin duda, no sólo fundamental sino también de gran interés práctico.
A lo largo de sus más de 200 años de historia, la biología del desarrollo de las plantas superiores ha pasado por varias etapas, lo que refleja la evolución gradual de los puntos de vista sobre la esencia del problema en estudio.
La genética del desarrollo vegetal desarrolla sus investigaciones en las siguientes áreas:
La ontogénesis (desarrollo individual, del otro griego ὤν , gen. ὄντος ʻexistenteʼ y γένεσις ʻorigenʼ) de una planta es un proceso natural con un cambio sucesivo de varias etapas de edad, entre las que se acostumbra destacar:
En la ontogénesis, las potencias del genotipo se realizan bajo ciertas condiciones ambientales, como resultado de lo cual se forman plantas de un determinado fenotipo.
La ontogénesis vegetal incluye dos aspectos esenciales: la vida de un individuo (se inicia desde la etapa de cigoto y continúa hasta la muerte natural) y la reproducción de nuevos individuos (se inicia también con el cigoto, pero finaliza con la formación de gametos).
En el proceso de evolución , las plantas superiores experimentaron una combinación espacial de haplo y diplofase en un organismo: el gametofito se desarrolla directamente sobre el esporofito. Este momento es muy importante, porque el esporofito tiene su propio sistema de defensa efectivo, por lo que el gametofito también queda protegido.
El crecimiento es un concepto que caracteriza los cambios cuantitativos irreversibles que ocurren durante el desarrollo de un organismo.
Diferenciación : cambios cualitativos que ocurren en el proceso de desarrollo del organismo junto con los cuantitativos.
La morfogénesis es el proceso de morfogénesis, es decir, la puesta, crecimiento y desarrollo de los órganos de la planta. Así, la diferenciación, el crecimiento y la morfogénesis son procesos estrechamente interrelacionados.
La determinación es un proceso en el que la diferenciación conduce a un cambio irreversible en las células.
La genética del desarrollo utiliza plantas modelo en su investigación. Tales plantas deben tener un ciclo de desarrollo corto, tener una pequeña cantidad de cromosomas y tener una alta fecundidad.
Los resultados obtenidos del estudio de plantas modelo son extrapolables a plantas de difícil estudio.