The shoot apical meristem: an historical perspective

摘要

Although much of the current investigation of shoot apical meristems is in the realm of molecular genetic analysis, it is important that previous structural and functional studies not be overlooked as essential background to these studies. Since Caspar Friedrich Wolff described the shoot apical meristem in 1759, many and varied interpretations have arisen. In the early 19th century, the apical cell was recognized in seedless vascular plants and this interpretation was extended to seed plants. However, by the 1860s, this view was replaced in seed plants by the histogen concept, which recognized meristem layers in the apical meristem giving rise to specific tissues. In 1924, the tunica-corpus interpretation of angiosperm shoot apices became widespread, the two regions being distinguished by different planes of cell division. In the 1950s, the “méristème d'attente” concept appeared in France, which argued that the central region of the apex remained essentially inactive until the onset of flowering. Meanwhile, the recognition of zonation patterns in angiosperm and gymnosperm shoot apices assumed growing functional importance. Clonal analysis based on chimeras in the meristem indicated the presence of initial cells but also their replacement. Surgical experimentation and culture of excised apices in vitro stressed the autonomy of the shoot apex and its role in shoot development. Present molecular genetic analysis may help to resolve some of the persistent questions concerning the organization and functioning of shoot apical meristems.Bien qu'une bonne partie des recherches courantes sur les méristèmes apicaux caulinaires soit constituée d'analyses génétiques moléculaires, on ne doit pas sous-estimer les études structurales et fonctionnelles antécédentes, comme base essentielle pour ces études. Depuis que Caspar Friedrich Wolff a décrit le méristème apical caulinaire en 1759, des interprétations nombreuses et variées ont été proposées. Au début du 19ième siècle, on a reconnu la cellule apicale chez les plantes vasculaires sans graine, et cette interprétation a été étendue aux plantes à graines. Cependant, vers les années 1860, cette perception a été remplacée, chez les spermaphytes, par le concept de l'histogène, lequel reconnaît que les couches du méristème apical donnent des tissus spécifiques. En 1924 l'interprétation par un tunica-corpus du méristème caulinaire des angiospermes s'est étendue, les deux régions se distinguant par les plans de division cellulaire. Dans les années 1950, le concept de méristème d'attente est apparu en France, lequel avança que la région centrale du méristème apical demeure essentiellement inactive jusqu'à la floraison. Entre temps, la reconnaissance des patrons de zonation, dans les méristèmes apicaux caulinaires des angiospermes et des gymnospermes a pris une importance fonctionnelle grandissante. L'analyse clonale basée sur des chimères de méristèmes a indiqué la présence de cellules initiales, mais aussi leur remplacement. Des expérimentations chirurgicales et la culture d'apex excisés in vitro ont démontré l'autonomie de l'apex caulinaire et son rôle dans le développement de la tige. Les analyses moléculaires actuelles pourraient aider à résoudre certaines des questions persistantes concernant l'organisation et le fonctionnement des méristèmes apicaux caulinaires