Що таке мегаспорогенез?



The мегаспорогенез Це процес статевого розмноження в покритонасінних і голосеменних рослинах, в яких утворюються мегаспори. Цей процес включає редукційні (мейотичні) поділки клітин, де тканина яєчника і стовбурові клітини рослини дають початок ембріональним мішечкам або ж жіночим гаметофітам..

Процес утворення спор є фундаментальним у статевому розмноженні рослин. Вивчення цього та інших видів ембріологічних процесів дозволяє дізнатися про еволюційні та таксономічні аспекти вищих рослин.

Знання процесу мегаспорогенезу використовують для розуміння відтворення та досягнення генетичного поліпшення багатьох рослин з високим комерційним інтересом, щоб отримати успішні цикли посадки.

Індекс

  • 1 Опис процесу
    • 1.1 У покритонасінних
    • 1.2 У голонасінні
  • 2 Застосування досліджень
    • 2.1 Таксономія та систематика
    • 2.2 Сільське господарство
    • 2.3 Генетика
  • 3 Посилання

Опис процесу

У покритонасінних

Ангіосеми - це група організмів з найбільшим розширенням і різноманітністю серед рослин. Вони характеризуються, головним чином, виробництвом квітів і плодів з насінням, вони мають велику пластичність форм і пристосовані жити практично в будь-якій точці планети..

З філогенетичної точки зору ця група рослин є монофілетичною, що свідчить про те, що всі види мають спільного предка і тому їх класифікація є природною..

У цій групі рослин мегаспорогенез починається в тканині яєчника. Стовбурові клітини мегаспора через два процеси мейотичного поділу (I і II) утворюють чотири гаплоїдні ядра або мегаспори (з половиною генетичного навантаження).

З цих чотирьох мегаспор, три найбільші або вище будуть дегенерувати або страждати від загибелі клітин, тоді як менші або нижчі стануть функціональними мегаспорами.

Функціональний мегаспор дасть початок ембріональному мішку або мегагаметофіту (жіночий гамете). Для формування ембріонального мішка повинні відбутися ще три мітотичні поділи, що утворюють вісім ядер, що дають початок ембріональному мішку.

У цій групі рослин відомі щонайменше три структури мегапорогенезу:

Полігонум або монеспор

Це відбувається у більшості рослин покритонасінних рослин. У цьому процесі або моделі клітинна пластина утворюється після поділу мейотичних клітин I і II, що дає початок чотирьом мегаспорам з одним ядром кожен (неядра), три з яких вироджуються, як зазначено в попередньому загальному процесі, де формується ембріональний мішок.

Alisma або bisporic

У цій моделі клітинна пластина утворюється після мейотичного поділу клітини I, але не мейозу II, що дає початок двом двоядерним мегаспорам (по два ядра кожна), в яких тільки одна страждає від загибелі клітин, а інша дасть початок мішечку. ембріональний.

Друзи або тетраспоричні

У цій картині клітинна пластинка не утворюється після мейотичних клітинних поділів I і II, що призводить до появи мегаспора з чотирма ядрами (тетрануклеатом)..

У голонасінні

Голосеменними є довгоживучі рослини, здатні досягати великих розмірів. Вони характеризуються дуже маленькими і не дуже ефектними квітками, вони не приносять фруктів, а їх насіння голі. Сосни і ялиці, наприклад, рослини голонасінні.

Ця група рослин філогенетично вважається поліфілетичною, тобто що види, які відповідають їй, не сходять від спільного предка. Отже, це неприродна група.

Мегаспорогенез у цього типу рослин також починається, як і у покритонасінних, зі стовбуровою клітиною мегаспор, яка за допомогою мейотичних процесів поділу клітин виробляє чотири гаплоїдні клітини (мегаспори) лінійно.

З чотирьох сформованих мегаспор тільки один буде функціональним і сформує жіночий гаметофит (ембріональний мішок); зазначена жіноча гаметофіт складається з тканини, в якій утворилися 2 або 3 структури, звані архегонією (залежно від виду), типовими для деяких голосеменних, таких як сосни.

У цих архегоніях відбудеться інше мітотичне поділ, що утворює об'ємну яйцеклітину для кожної архегонії. Ця остання стадія буде відрізнятися між видами голонасінних. Архегонії залишають отвори або отвори, через які ввійде чоловічий гаметофіт.

У цих рослинах цей процес може зайняти кілька місяців, а в покритонасінних, між тим, може знадобитися лише кілька годин або днів.

Застосування досліджень

Таксономія та систематика

Ембріологічні дослідження, орієнтовані на систематику і таксономію, спрямовані на вирішення філогенетичних зв'язків між різними групами організмів і адаптації, якщо випадок має значення, таксономічної класифікації цих.

Як у рослинах, так і у тварин, такі дослідження допомогли розв'язати таксономічні ієрархії у вищих таксонах, таких як класи, порядки або сім'ї. Дослідження еволюційної ембріології у рослин на видовому рівні відносно мало, хоча в останні десятиліття вони набули певної сили.

Дослідження мегаспорогенезу були дуже корисні для диференціації таксономічних груп у всьому світі; наприклад, дослідження декоративних рослин пологів Crinum, Haemanthus e  Hymenocallis.

Сільське господарство

Багато досліджень були проведені в ембріології, особливо гаметогенез рослин комерційного інтересу, таких як рис, картопля, кукурудза, пшениця, соя, серед багатьох інших..

Ці дослідження дозволили визначити ідеальні умови для відновлення сільськогосподарських культур і з більшою впевненістю знати час синхронізації між гаметами, заплідненням і розвитком ембріона, покращуючи внаслідок цього знання і технологію, що застосовується до різних культур..

Генетика

Спроби досягти генетичного поліпшення рослин часто призводять до стерильності цих рослин. Дослідження мегаспорогенезу та інших ембріологічних аналізів спрямовані на виявлення того, що відбувається в репродуктивному процесі, і що є причиною нежиттєздатності ембріонів..

Наприклад, дослідження, опубліковане ФАО у 1985 році, показало, що деякі клони картоплі були стерильними, а аналіз мікроспорогенезу та мегаспорогенезу дозволив зробити висновок, що тепетум і ендотелій втратили свою функціональну або фізіологічну активність..

Тапетум є тканиною, відповідальною за забезпечення поживних речовин мікроспоріям під час їх розвитку. Внаслідок такої втрати активності процес постачання поживних речовин пилку і жіночого гаметофіта не вдалося. В результаті цього стерильність відбувалася як в жіночій, так і в чоловічій фазах.

Список літератури

  1. Magaspore. У Вікіпедії. Отримано з en.wikipedia.org.
  2. R. Yadegari & G.N. Drews (2004). Розвиток жіночого гаметофіту. Клітина рослини.
  3. Морфологія судинних рослин. Тема 23, Відтворення та запилення. Відновлено з біологією.edu.ar.
  4. Еспорогенез EcuRed. Відновлено з ecured.cu.
  5. Сексуальна репродукція в голосеменниках. Люмен Отримано з courses.lumenlearning.com.
  6. Загальні положення голонасінних. Наука і біологія Відновлено з cienciaybiologia.com.
  7. M.B. Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Мегаспорогенез і мегагаметогенез у трав. Hymenocallis caribaea (L.). (amaryllidaceae) і деякі характеристики його насіннєвого розвитку. Ботанічний акт Венесуелі.
  8. J.S. Jos & K. Bai Vijaya (1985) Стерильність у клоні солодкого картоплі [мікроспорогенез, мегаспорогенез]. Отримано з agris.fao.org.