在拟南芥的茎尖中，血管束的自组织机制决定了它们的排列模式

植物茎尖分生组织发育中，独立于表皮生长素运输的血管束形成机制及其与叶序的动态关联。通过三维成像和遗传分析发现，血管束基于内部PIN1介导的极性生长素运输自组织形成，其排列模式与叶序同源，计算模型验证了排斥相互作用在血管束空间配置中的关键作用。

亮点

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维管束的形成独立于表面来源的生长素

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维管束的走向取决于内部由PIN1介导的极性生长素运输

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维管束之间的局部相互作用形成了与叶序排列一致的维管系统

总结

在植物中，茎部维管系统的发育与茎尖分生组织中的侧生器官形成密切相关。尽管对叶片起源和维管系统模式进行了大量研究，但维管系统的发育如何与器官发生相关联仍不清楚。目前的假说强调PIN1介导的极性生长素从分生组织表面运输，从而启动并将新的维管束整合到现有的维管系统中。通过使用高分辨率的3D成像技术观察生长素报告基因，并结合遗传分析，我们发现维管束在维管柱内独立于表面来源的生长素而形成，但它们的组织结构反映了叶原基的叶序排列。为了解决这一矛盾，我们开发了一个基于维管束之间相互排斥作用的计算模型，该模型能够再现植物体内观察到的维管束的动态空间排列。我们的研究结果表明，茎部维管系统的发育是一个两阶段的过程，其模式由自组织原理决定。

图形摘要