Типи апоміксису, механізм, значення та приклади



The apomixis це форма безстатевого розмноження певних видів через насіння. Його результатом є покоління, генетично ідентичне материнській рослині. Етимологічне значення апоміксису походить від грецького "apo"що це означає - відсутність або відсутність - і"mixis"що вказує -мікс або союз-в силу, в апоміксисі не відбувається об'єднання чоловічих і жіночих гамет для утворення зародка.

Апоміктичні рослини не виражають пристосувальних переваг - з еволюційної точки зору - що забезпечує статеве розмноження. Однак апоміксис є механізмом, що дозволяє підтримувати генотипи, пристосовані до конкретних умов навколишнього середовища.

У апоміксисі механізм відтворення пропускає статевий процес і дозволяє рослині розмножуватися через насіння. У цьому процесі мейоз не відбувається, утворення зародків від запліднення і створення життєздатного ендосперму..

Насіння апоміктичних рослин утворюються з материнської тканини яйцеклітини, уникаючи мейозу і запліднення. Цей тип розмноження поширений у більшості видів родини Poaceae, а також у жанрах Asteraceae, Розацеї і Рутові.

Якби ця потужність була передана сільськогосподарським культурам, таким як кукурудза та пшениця, вона стала б корисною частиною генетичного поліпшення, оскільки її використання сприяло б кількості та якості продуктів, отриманих від чудових генотипів..

Індекс

  • 1 Типи 
    • 1.1
    • 1.2 Апосторія
    • 1.3. Допоміжні зачатки
  • 2 Механізм
    • 2.1 Апомеоз
    • 2.2 Розвиток ембріонального мішка
    • 2.3 Партеногенез
    • 2.4 Псевдогамія
  • 3 Важливість
  • 4 Приклади
  • 5 Посилання

Типи 

Відомі три різні механізми, через які рослини розмножуються апоміксисом. Гаметофітний апоміксис по диплоспоріям і аспопорією, спорофітний апоміксис або адвентициальная зародка.

Diplosporia

Diplosporia - це механізм безстатевого розмноження або апоміксису, де ембріон бере початок від нередукованого ембріонального мішка. Як результат, новий ембріон має той самий хромосомний номер, що і материнська рослина походження.

Це процес, який відбувається, коли ембріональний мішок або жіноча клітина-гаметофіт жінки розвивається безпосередньо з ембріона. Також відомий як диплоїдний партеногенез, він характеризується наявністю диплоїдного ембріона.

Апосторія

Аспопорія - це апоміктичний або безстатевий механізм розмноження, де ембріональний мішок походить від соматичних клітин. Ембріональний мішок походить від деякої соматичної клітини, розташованої в тегументу або нуклеулі, що оточує ембріональну клітину матки.

При цьому розвивається гаметофіт, але мейоз не виникає; ембріон також диплоїдний. У цьому процесі не відбувається скорочення хромосомного числа, яке доповнюється партеногенезом або апоміктичним розвитком яйцеклітини..

Адвенційна зачатка

Виражена нуклеарна зародка або спорофітна апоміксис, являє собою тип безстатевого розмноження насінням або apomixis, поширеним у цитрусових. У цьому випадку не спостерігається формування ембріонального мішка, оскільки ембріон розвивається з диплоїдного спорофіту.

Фактично, ембріон походить з соматичної клітини на рівні яйцеклітини материнської рослини. Пізніше він розвивається шляхом послідовних мітотичних поділів, мейозного процесу не відбувається, ані утворення жіночого гаметофіта.

Механізм

Апоміксис є результатом модифікації певних стадій ембріональних процесів, які є фундаментальними для статевого розмноження. У цьому випадку відбувається зменшення кількості хромосом і мейотичного процесу, включаючи випадкове об'єднання і злиття гамет \ t.

Дійсно, під час апоміксису ці ембріональні зміни вдається вимкнути мейотичний процес та його продукти. Також вони уникають або замінюють процес запліднення шляхом партеногенетичного розвитку.

У апоміксисі представлені чотири ембріональні процеси, які відрізняють його від статевого розмноження:

Апомеоз

Це процес, який виникає, коли спорофітні структури утворюються без мейотичного скорочення або дегенерації макроспори-мегагаспори. Вона є спрощенням мейотичного процесу і представлена ​​як у диплоспоріях, так і в аспопоріях.

Розвиток ембріонального мішка

У апоміксисі цитологічно нередукованих клітин (2n) мають здатність розвивати ембріональний мішок. У випадку аспофоричного апоміктичного виду ембріональний мішок розвивається з внутрішньої частини насіннєвого примордиума або нуклеуса.

Партеногенез

Ембріональний процес, що призводить до утворення ембріона безпосередньо з яйцеклітин без попереднього запліднення. Тобто апоміктичний розвиток яйцеклітини для формування нової рослини з незаплідненої яйцеклітини.

Псевдогамія

Процес пов'язаний з тими апоміктичними рослинами, які потребують запилення, хоча вони розвиваються без запліднення материнської клітини. Ендосперм утворюється злиття чоловічої гамети з полярними ядрами клітин ембріонального мішка.

Насправді, в процесах гаметофіту апоміксису пригнічується злиття жіночих і чоловічих гамет або подвійного осідання. Однак, незважаючи на те, що запліднення полярних ядер скасовується, ендосперм розвивається незалежно.

Значення

Apomixis є ефективним методом отримання насіння та нових видів за короткий час. Дійсно, це дозволяє створити нові гібридні сорти з кращими врожаями і більш високою фенотиповою якістю.

Через apomixis запобігається втрата певних специфічних ознак у гібридів. Будучи функціональним механізмом для виробництва рослин, вільних від хвороб і отримують більш високі врожаї і продуктивність культур.

Приклади

The Taraxacum officinalis (кульбаба) є одним з найбільш поширених прикладів апоміктичних рослин. У зв'язку з цим apomixis зустрічається часто у рослин Poaceae - Gramineous, Rosaceous і Composite family - Трави-.

У компост або астера апоміксис є невідворотною формою відтворення більшості видів. Навпаки, в Poaceae і Rosaceae, апоміксис чергується зі статевим розмноженням -апомикс факультатива-.

Зокрема, apomixis відбувається в декількох жанрах; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Партеній і Taraxacum.

У Poaceae апоміксис спочатку був ідентифікований у роді Poa, пізніше вона була описана в різноманітних паніціях і андропогонах. Серед роду Poaceae можна відзначити Ботріохлоа, Капілліпедія, Ценхруси, Діхантій, Гетеропогон, Паспалум, Сетарія, Сорго і Themeda.

Плакуча трава (Криві ерогости) є джерелом їжі, що дозволяє збільшити виробництво яловичини. Однією з його форм відтворення є диплоспоричний апоміксис, який може бути примусовим або необов'язковим.

Інші приклади апоміктичних рослин розташовані в родах Sorbus -serbales- і Crataegus -абрикос глоду розових родин. Як і вид Rubus fruticosus (бранч) і рід квіткових рослин Hieracium що належать до родини Asteraceae.

Список літератури

  1. Агілера, П. М. (2013). Генетика та розташування локусу апоміксису у видах групи Plicatula Paspalum L., виявлених молекулярними методами. (Дипломна робота) Національний університет. Факультет сільськогосподарських наук. Інститут ботаніки Північно-Сходу. (IBONE-CONICET).
  2. Apomixis (2018) Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Отримано з: en.wikipedia.org
  3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Марія Suely, & Borges do Valle, Cacilda. (2010). Мейотична поведінка міжвидових гібридів між штучно тетраплоїдизованими статевими Brachiaria ruziziensis і тетраплоїдним апоміктиком B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
  4. Martínez, E.J. (2001). Успадкування апоміктичної репродукції та ідентифікації молекулярних маркерів, пов'язаних з характером у Paspalum notatum (Дипломна робота) Факультету точних і природничих наук. Університет Буенос-Айреса.
  5. Meier, M.S., Zappacosta, D.C., Selva, J.P., Cervigni, G., & Echenique, C.V. (2008). Апоміксис, його дослідження та можливі застосування. AgroUNS, Рік V, №9.
  6. Керо Каррільо, А. Р., Енрікес Куріз, Дж. Ф., Моралес Ньєто, С. Р., і Міранда Хіменес, Л. (2010). Апоміксис та його значення у відборі та удосконаленні тропічних кормових трав: перегляд. Мексиканський журнал тварин, 1 (1), 25-42.