Хвощовые (Equisetophytina, Polypodiophyta), в отличие от остальных папоротниковидных, обладают нефотосинтезирующими чешуевидными листьями. Образование листьев происходит в апикальной меристеме побега (АМП) и регулируется гормонами и транскрипционными факторами (ТФ). В настоящем исследовании мы поставили перед собой цель выявить возможные различия в структуре АМП, клеточных и молекулярных аспектах заложения и развития листьев, которые могли привести к редукции теломных листьев в данной группе.
Объектами исследования стали два хвоща Equisetum sylvaticum L. и E. fluviatile L. с моноплексной АМП. Для описания клеточных аспектов образования и развития листа, мы объединили картирование клеточных линий в АМП с изучением клеточной дифференциации в последовательных сегментах одной апикальной инициали с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Провели биоинформатический поиск гомологичных ТФ: ARP, KANADI, HD-ZIP III, WUS, YABBY с использованием функции tBlastN в базе транскриптомов 1KP.
В ходе исследования была охарактеризована зональная структура АМП E. sylvaticum, и E. fluviatile, морфогенез листа, почек и начальные этапы гистогенеза. Более того, были охарактеризованы ультраструктурные особенности апикальной клетки, поверхностных и подповехностных инициалей. Установлено, что клетки имеют полярность и соединены плотной сетью плазмодесм, как у и остальных представителей Polypodiophyta. В транскриптомах АМП ряда растений, представленных в базе 1KP, обнаружены гомологи ТФ, участвующих в поддержании функций АМП и принимающих участие в заложении и дальнейшем развитии листа.