Czym jest megasporogeneza?

The megasporogeneza Jest to proces rozmnażania płciowego w roślinach okrytozalążkowych i nagonasiennych, w których tworzą się megaspory. Proces ten obejmuje redukcyjne (mejotyczne) podziały komórkowe, w których tkanka jajnikowa i komórki macierzyste rośliny powodują powstanie woreczków embrionalnych lub zwanych też żeńskimi.

Proces tworzenia zarodników ma zasadnicze znaczenie w rozmnażaniu płciowym roślin. Badanie tego i innych rodzajów procesów embriologicznych pozwala poznać ewolucyjne i taksonomiczne aspekty roślin wyższych.

Wiedza o procesie megasporogenezy jest wykorzystywana do zrozumienia reprodukcji i osiągnięcia ulepszenia genetycznego wielu roślin o dużym znaczeniu handlowym, w celu uzyskania udanych cykli sadzenia.

Indeks

• 1 Opis procesu
  • 1.1 W okrytozalążkowych
  • 1,2 W nagonasiennych
• 2 Wnioski z dochodzeń
  • 2.1 Taksonomia i systematyka
  • 2.2 Rolnictwo
  • 2.3 Genetyka
• 3 referencje

Opis procesu

W okrytozalążkowych

Rośliny okrytozalążkowe to grupa organizmów o największym zasięgu i różnorodności wśród roślin. Charakteryzują się głównie produkcją kwiatów i owoców z nasionami, mają dużą plastyczność kształtów i przystosowali się do życia niemal wszędzie na planecie.

Z filogenetycznego punktu widzenia ta grupa roślin jest monofiliczna, co wskazuje, że wszystkie gatunki mają wspólnego przodka, a zatem ich klasyfikacja jest naturalna.

W tej grupie roślin megasporogeneza rozpoczyna się w tkance jajnika. Megaspore komórka macierzysta, poprzez dwa procesy podziału mejotycznego (I i II), utworzy cztery haploidalne jądra lub megaspory (z połową obciążenia genetycznego).

Z tych czterech megasporów trzy największe lub wyższe będą degenerować się lub cierpieć śmierć komórki, podczas gdy mniejsze lub niższe staną się funkcjonalnym megaspore.

Funkcjonalny megaspore spowoduje powstanie worka zarodkowego lub megagametofitu (żeńskiej gamety). Aby utworzyć worek embrionalny, muszą wystąpić trzy kolejne podziały mitotyczne, tworząc osiem jąder, powodując powstanie worka zarodkowego.

W tej grupie roślin znane są co najmniej trzy wzorce megasporogenezy:

Polygonum lub monoesporic

Dzieje się tak u większości roślin okrytozalążkowych. W tym procesie lub modelu tworzy się płytka komórkowa po podziale na komórki mejotyczne I i II, co daje cztery megaspory z pojedynczym jądrem każde (jednojądrowe), z których trzy ulegają degeneracji, jak wskazano w poprzednim ogólnym procesie, gdzie powstaje worek zarodkowy.

Alisma lub bisporic

W tym modelu powstaje płytka komórkowa po podziale komórki mejotycznej I, ale nie na mejozę II, co powoduje powstanie dwóch dwujądrowych megasporów (po dwa jądra), w których tylko jedna cierpi na śmierć komórki, a druga daje worek embrionalny.

Druse lub tetrasporic

W tym wzorze płytka komórkowa nie powstaje po podziale komórek mejotycznych I i II, co powoduje powstanie megasporu z czterema jądrami (tetranukleatem).

W nagonasiennych

Rośliny nagozalążkowe są roślinami długowiecznymi, zdolnymi do osiągnięcia dużych rozmiarów. Charakteryzują się bardzo małymi i niezbyt efektownymi kwiatami, nie przedstawiają owoców, a ich nasiona są nagie. Na przykład sosny i jodły są roślinami nagozalążkowymi.

Ta grupa roślin filogenetycznie jest uważana za polifiliczną, to znaczy, że gatunki, które ją dostosowują, nie pochodzą od wspólnego przodka. Więc jest to grupa nienaturalna.

Megasporogeneza w tego typu roślinach zaczyna się, podobnie jak w roślinach okrytonasiennych, z komórką macierzystą megasporów, która w procesie mejotycznego podziału komórek wytwarza cztery komórki haploidalne (megaspory) w sposób liniowy.

Z czterech megasporów utworzonych tylko jeden będzie funkcjonalny i utworzy żeński gametofit (worek embrionalny); wspomniany żeński gametofit składa się z tkanki, w której utworzono 2 lub 3 struktury zwane archegonia (w zależności od gatunku), typowe dla niektórych nagonasiennych, takich jak sosny.

W tej archegonii pojawi się kolejny podział mitotyczny, aby utworzyć obszerną komórkę jajową dla każdego archegonium. Ten ostatni etap będzie się różnić między gatunkami nagonasiennymi. Archeony zostawiają otwory lub otwory, przez które wchodzi męski gametofit.

W tych roślinach proces ten może potrwać kilka miesięcy, podczas gdy w roślinach okrytozalążkowych może to zająć tylko kilka godzin lub dni.

Wnioski z dochodzeń

Taksonomia i systematyka

Badania embriologiczne koncentrują się na systematyce i taksonomii, dążą do rozwiązania filogenetycznych relacji między różnymi grupami organizmów i dostosowują, jeśli to konieczne, klasyfikację taksonomiczną tych grup.

Zarówno w przypadku roślin, jak i zwierząt badania takie pomogły rozwiązać hierarchie taksonomiczne w wyższych taksonach, takich jak klasy, zamówienia lub rodziny. Badania embriologii ewolucyjnej u roślin na poziomie gatunku są stosunkowo rzadkie, choć w ostatnich dziesięcioleciach nabrały pewnej siły.

Badania megasporogenezy były bardzo użyteczne do różnicowania grup taksonomicznych na całym świecie; na przykład badania roślin ozdobnych z rodzajów Crinum, Haemanthus e  Hymenocallis.

Rolnictwo

Przeprowadzono wiele badań w embriologii, zwłaszcza gametogenezę roślin o znaczeniu handlowym, takich jak ryż, ziemniaki, kukurydza, pszenica, soja, wśród wielu innych..

Badania te pozwoliły określić idealne warunki do odnowienia upraw i wiedzieć z większą pewnością czasy synchronizacji między gametami, zapłodnieniem i rozwojem zarodka, poprawiając w ten sposób wiedzę i technologię stosowaną w różnych uprawach..

Genetyka

Próby osiągnięcia genetycznej poprawy roślin często skutkują sterylnością tych roślin. Badania megasporogenezy i innych analiz embriologicznych mają na celu ujawnienie, co dzieje się w procesie reprodukcyjnym i jaka jest przyczyna, dla której embriony nie są zdolne do życia.

Na przykład badanie opublikowane przez FAO w 1985 r. Wykazało, że niektóre klony ziemniaków były sterylne, a analiza mikrosporogenezy i megasporogenezy pozwoliła stwierdzić, że tepet i śródbłonek utraciły swoją funkcjonalną lub fizjologiczną aktywność.

Tapetum jest tkanką odpowiedzialną za dostarczanie mikrosporom składników odżywczych podczas ich rozwoju. Ze względu na tę utratę aktywności proces dostarczania składników odżywczych do pyłku i żeńskiego gametofitu zawiódł. W wyniku tego sterylność wystąpiła zarówno w fazie żeńskiej, jak i męskiej.

Referencje

1. Magaspore. W Wikipedii. Źródło z en.wikipedia.org.
2. R. Yadegari i G.N. Drews (2004). Rozwój kobiecej gametofitu. Komórka roślinna.
3. Morfologia roślin naczyniowych. Temat 23, Reprodukcja i zapylanie. Odzyskany z biologii.edu.ar.
4. Esporogeneza EcuRed. Odzyskany z ecured.cu.
5. Rozmnażanie płciowe u nasieniowodów. Lumen Źródło z course.lumenlearning.com.
6. Ogólne cechy nagonasiennych. Nauka i biologia Odzyskane z cienciaybiologia.com.
7. M.B. Raymúndez, M. Escala i N. Xena (2008). Megasporogeneza i megagametogeneza u Hymenocallis caribaea (L.) Herb. (amaryllidaceae) i niektóre cechy jej przełomowego rozwoju. Botanika Act Venezuelica.
8. J.S. Jos i K. Bai Vijaya (1985) Sterylność w klonie słodkich ziemniaków [mikrosporogeneza, megasporogeneza]. Źródło: agris.fao.org.