19、植物形态发生中的Cellwork系统应用

植物形态发生中的Cellwork系统应用

1. 引言

在植物形态发生的研究中，并行重写的dw - cellwork L系统（双壁标记）被提出作为拓扑模型，用于模拟植物分生组织细胞模式的发育。该系统可用于阐明植物的顶端组织，尤其是在蕨类和苔藓等简单的植物顶端，它能描述顶端四面体细胞螺旋分割衍生物的行为。本研究旨在探究细胞壁定位的确定性或准确定性规则是否起作用，以及这些规则是否足以区分不同蕨类和苔藓的枝条组织。

为实现这一目的，研究展示了初始四面体细胞连续分裂可能产生的模式。在二维情况下，一些地图系统已证明，此类顶端细胞不仅能够生成类似苔藓和蕨类的结构，甚至能产生高等植物的叶序模式。

在植物细胞中，多面体细胞面采用双标记，这与由两个相邻细胞的壁组成的真实植物细胞壁类似。与单一壁标记不同，我们为壁的每一侧赋予一个标签。此外，还有基于边缘标签的3D重写系统。

2. 四面体细胞的表示

四面体代表一个具有四个面的细胞的壁边界，从多面体内部观察其面标签。标签A始终代表前一次的分裂壁（否则分裂壁标签需加下划线），其相邻面按顺时针方向标记为B、C和D。细胞壁要么与相邻细胞共享，要么是暴露在枝条环境中的自由表面。

多面体细胞面从细胞内部观察时，由其标签和括号内的相邻壁标签的顺时针循环序列（称为壁环境）描述。例如，A(BCD)代表分裂壁。如果相邻壁的标签未指定，则用标签e代替。当细胞的多面体壁边界在前一次分裂壁处切断时，可通过壁图表示，该壁图给出了从细胞内部观察的壁的拓扑关系。壁图是打开的细胞边界的平面视图，由细胞标签指定，其中标签表示由图表征的细胞类型，下标表示细胞面。四面体的壁图相应地由细胞标签a指定。

四面体细胞