Rodzaje, mechanizm, znaczenie i przykłady Apomixisa

The apomixis jest to forma bezpłciowego rozmnażania pewnych gatunków poprzez nasiona. Jego wynikiem jest pokolenie identyczne genetycznie z rośliną macierzystą. Etymologiczne znaczenie apomixis pochodzi od greckiegoapo„co to znaczy - brak lub brak - i”mixis„wskazujący -mix lub unię- W efekcie w apomixis nie występuje połączenie gamet męskich i żeńskich w celu utworzenia zarodka.

Rośliny apomiktyczne nie wyrażają adaptacyjnych korzyści - z ewolucyjnego punktu widzenia - jakie zapewnia reprodukcja płciowa. Jednak apomixis jest mechanizmem umożliwiającym utrzymanie genotypów dostosowanych do specyficznych warunków środowiska.

W apomixis mechanizm reprodukcji pomija proces seksualny i pozwala roślinie rozmnażać się poprzez nasiona. W tym procesie nie występuje mejoza, tworzenie się embrionów z zapłodnienia i tworzenie żywotnego bielma.

Nasiona roślin apomiktycznych powstają z tkanki matki zalążka, unikając mejozy i zapłodnienia. Ten typ reprodukcji jest powszechny u większości gatunków z rodziny Poaceae, jak również w gatunkach Asteraceae, Rosaceae i Rutaceae.

Gdyby ta zdolność została przeniesiona na uprawy o znaczeniu agronomicznym, takim jak kukurydza i pszenica, stałaby się użytecznym elementem ulepszenia genetycznego, ponieważ jej użycie sprzyjałoby ilości i jakości żywności otrzymywanej z genotypów najwyższej jakości..

Indeks

• 1 Rodzaje 
  • 1.1 Diplosporia
  • 1.2 Apostoria
  • 1.3 Przypadkowe zarodki
• 2 Mechanizm
  • 2.1 Apomeioza
  • 2.2 Rozwój worka zarodkowego
  • 2.3 Parthenogeneza
  • 2.4 Pseudogamia
• 3 Znaczenie
• 4 Przykłady
• 5 referencji

Typy 

Znane są trzy różne mechanizmy rozmnażania roślin przez apomixis. Gametofityczne apomixis przez diplosporia i aposporia oraz sporofitowa apomixis lub zarodek przydankowy.

Diplosporia

Diplosporia jest mechanizmem rozmnażania bezpłciowego lub apomixis, w którym zarodek pochodzi z niezredukowanego worka zarodkowego. W rezultacie nowy zarodek ma tę samą liczbę chromosomów, co macierzysta roślina pochodzenia.

Jest to proces, który występuje, gdy komórka macierzysta zarodka lub macierzysta komórka gametofitu rozwija się bezpośrednio z zarodka. Znany również jako diploidalna partenogeneza, charakteryzuje się obecnością diploidalnego zarodka.

Apostoria

Aposporia jest apomiktycznym lub bezpłciowym mechanizmem rozmnażania, w którym worek embrionalny pochodzi z komórek somatycznych. Worek embrionalny pochodzi z jakiejś komórki somatycznej znajdującej się w osłonie lub nucellus otaczającej embrionalną komórkę macierzystą worka.

W tym przypadku rozwija się gametofit, ale mejoza nie występuje; embrion jest również diploidalny. W tym procesie nie następuje redukcja liczby chromosomów, którą uzupełnia partenogeneza lub apomiktyczny rozwój zalążka.

Przypadkowy embrion

Denominowane zarodki błony śluzowej lub apomiksis sporofitowy to rodzaj rozmnażania bezpłciowego przez nasiona lub apomixis powszechne w cytrusach. W tym przypadku nie obserwuje się tworzenia woreczka zarodkowego, ponieważ zarodek rozwija się z diploidalnego sporofitu.

W rzeczywistości zarodek pochodzi z komórki somatycznej na poziomie zalążka rośliny macierzystej. Później rozwija się przez kolejne podziały mitotyczne, proces mejozy nie zachodzi, ani powstawanie żeńskiego gametofitu.

Mechanizm

Apomixis jest wynikiem modyfikacji pewnych etapów procesów embrionalnych, które mają zasadnicze znaczenie dla rozmnażania płciowego. W tym przypadku redukcja liczby chromosomów i procesu mejotycznego, w tym losowy związek i fuzja gamet.

Rzeczywiście, podczas apomixis te embrionalne zmiany zdołały wyłączyć proces mejotyczny i jego produkty. Podobnie, unikają lub zastępują proces zapłodnienia poprzez rozwój partenogenetyczny.

W apomixis przedstawiono cztery procesy embrionalne, które odróżniają go od rozmnażania płciowego:

Apomeioza

Jest to proces, który zachodzi, gdy struktury sporofitowe powstają bez redukcji mejotycznej lub degeneracji makrospory-megagaspory. Stanowi to uproszczenie procesu mejotycznego i jest przedstawione zarówno w diplosporii, jak i aposporii.

Rozwój worka zarodkowego

W apomixis cytologicznie niezredukowane komórki (2ⁿ) mają zdolność rozwijania worka zarodkowego. W przypadku apomiktycznych gatunków apoforycznych worek zarodkowy rozwija się z wewnętrznej części nasienia pierwotnego lub nucellus.

Parthenogeneza

Proces zarodkowy, który powoduje tworzenie się zarodka bezpośrednio z komórki jajowej bez uprzedniego zapłodnienia. Oznacza to, że apomiktyczny rozwój zalążka do tworzenia nowej rośliny z niezapłodnionej komórki jajowej.

Pseudogamia

Proces związany z tymi apomiktycznymi roślinami, które wymagają zapylania, chociaż rozwijają się bez zapłodnienia komórki macierzystej. Bielmo powstaje w wyniku fuzji męskiej gamety z polarnymi jądrami komórek worka zarodkowego.

W rzeczywistości, w procesach gametofitycznej apomixis, fuzja gamet żeńskich i męskich lub podwójna zapłodnienie jest tłumiona. Jednak pomimo faktu, że zapłodnienie jąder polarnych zostało anulowane, bielmo rozwija się niezależnie.

Znaczenie

Apomixis to skuteczna technika produkcji nasion i nowych gatunków w krótkim czasie. Rzeczywiście, pozwala tworzyć nowe odmiany hybrydowe o lepszych plonach i wyższej jakości fenotypowej.

Poprzez apomixis zapobiega się utracie pewnych specyficznych znaków w hybrydach. Będąc funkcjonalnym mechanizmem produkcji roślin wolnych od chorób i uzyskując wyższe plony i wydajność upraw.

Przykłady

The Taraxacum officinalis (mniszek lekarski) jest jednym z najczęstszych przykładów roślin apomiktycznych. Pod tym względem apomixis często występuje w roślinach Poaceae - rodzinach z rodziny Graceous, Rosaceous i Composite - Trawy-.

W kompoście lub asteráceas apomixis jest nieuniknioną formą reprodukcji większości gatunków. Wręcz przeciwnie, u Poaceae i Rosaceae apomixis przeplatają się z rozmnażaniem płciowym - piksix facultativa-.

W szczególności apomixis występuje w kilku gatunkach; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium i Taraxacum.

W Poaceae apomixis początkowo zidentyfikowano w rodzaju Poa, później został opisany w różnych paníceas i andropogoneas. Wśród rodzaju Poaceae można zauważyć Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Sorgo i Themeda.

Płacząca trawa (Krzywe Eragrostisa) jest źródłem żywności, które pozwala zwiększyć produkcję wołowiny. Jedną z jej form reprodukcji jest dyplomatyczny apomixis, który można wymusić lub opcjonalnie.

Inne przykłady apomiktycznych roślin znajdują się w rodzajach Sorbus -serbales- i Crataegus -morela głogowa z rodziny Rosaceae. Jak również gatunek Rubus fruticosus (jeżyn) i rodzaj roślin kwiatowych Hieracium należące do rodziny Asteraceae.

Referencje

1. Aguilera, P. M. (2013). Genetyka i lokalizacja locus apomixis u gatunków z grupy Plicatula Paspalum L. ujawnione technikami molekularnymi. (Praca dyplomowa) Universidad Nacional del Nordeste. Wydział Nauk Rolniczych. Instytut Botaniki Północnego Wschodu. (IBONE-CONICET).
2. Apomixis (2018) Wikipedia, darmowa encyklopedia. Źródło: en.wikipedia.org
3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely i Borges do Valle, Cacilda. (2010). Zachowanie mejotyczne hybryd międzygatunkowych między sztucznie tetraploidyzowanym Brachiaria ruziziensis a tetraploidalnym apomiktycznym B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
4. Martínez, E. J. (2001). Dziedziczenie apomiktycznej reprodukcji i identyfikacja markerów molekularnych związanych z postacią w Paspalum notatum (praca dyplomowa) Wydział Nauk ścisłych i przyrodniczych. Uniwersytet w Buenos Aires.
5. Meier, M.S., Zappacosta, D.C., Selva, J.P., Cervigni, G., i Echenique, C.V. (2008). Apomixis, jego badanie i możliwe zastosowania. AgroUNS, rok V, nr 9. str. 10-13.
6. Quero Carrillo, A. R., Enríquez Quiroz, J. F., Morales Nieto, C. R., i Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis i jego znaczenie w doborze i ulepszaniu traw tropikalnych: rewizja. Mexican Journal of Animal Science, 1 (1), 25-42.