Τι είναι η μεγα σπορογένεση;



Το Μεγασπορογένεση Πρόκειται για μια διαδικασία σεξουαλικής αναπαραγωγής σε φυτά αγγειοσπέρματος και γυμνοσπερμίου, στα οποία σχηματίζονται megaspores. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει μειωτικός διπλασιασμούς κυττάρου (μειωτική) όπου ο ιστός των ωοθηκών και βλαστικών κυττάρων του φυτού, με αποτέλεσμα σάκοι έμβρυο ή επίσης ονομάζεται θηλυκό γαμετόφυτα.

Η διαδικασία σχηματισμού σπορίων είναι θεμελιώδης στη σεξουαλική αναπαραγωγή φυτών. Η μελέτη αυτού και άλλων τύπων εμβρυολογικών διεργασιών επιτρέπει να γνωρίζουμε τις εξελικτικές και ταξινομικές πτυχές των ανώτερων φυτών.

Η γνώση της διαδικασίας της μεθασπορογένεσης χρησιμοποιείται για την κατανόηση της αναπαραγωγής και την επίτευξη γενετικής βελτίωσης πολλών φυτών με υψηλό εμπορικό ενδιαφέρον, προκειμένου να επιτευχθούν επιτυχείς κύκλοι φύτευσης.

Ευρετήριο

  • 1 Περιγραφή της διαδικασίας
    • 1.1 Στα αγγειόσπερμα
    • 1.2 Στα γυμνοσπερμίες
  • 2 Εφαρμογές των ερευνών
    • 2.1 Ταξινόμηση και συστηματική
    • 2.2 Γεωργία
    • 2.3 Γενετική
  • 3 Αναφορές

Περιγραφή της διαδικασίας

Σε αγγειόσπερμα

Αγγειόσπερμα είναι η ομάδα των οργανισμών μεγαλύτερου μεγέθους και την ποικιλομορφία μεταξύ των φυτών. Χαρακτηρίζονται κυρίως από την παραγωγή λουλουδιών και φρούτων με σπόρους, έχουν μεγάλη πλαστικότητα των σχημάτων και έχουν προσαρμοσθεί να ζουν σχεδόν οπουδήποτε στον πλανήτη.

Από φυλογενετική άποψη, αυτή η ομάδα φυτών είναι μονοφυλετική, πράγμα που δείχνει ότι όλα τα είδη έχουν κοινό πρόγονο και επομένως η κατάταξή τους είναι φυσική.

Σε αυτή την ομάδα φυτών η μεσγγοπόρογένεση αρχίζει στον ωοθηκικό ιστό. Το αρχέγονο κύτταρο του megasporas από δύο διεργασίες μειωτικής διαίρεσης (Ι και II), μορφή τεσσάρων απλοειδείς πυρήνες ή megasporas (με το μισό γενετικό φορτίο).

Από αυτές τις τέσσερις megaspores, τα τρία μεγαλύτερα ή υψηλότερα θα εκφυλίσουν ή θα υποστούν κυτταρικό θάνατο, ενώ τα μικρότερα ή χαμηλότερα θα γίνουν λειτουργικά megaspore.

Η λειτουργική megaspore θα δημιουργήσει τον εμβρυϊκό σάκο ή το μεγαγαμετόφιτο (θηλυκό γαμέτα). Για να σχηματιστεί ο εμβρυϊκός σάκος, πρέπει να εμφανιστούν τρεις ακόμη μιτωτικές διαιρέσεις, που σχηματίζουν οκτώ πυρήνες, δημιουργώντας τον σάκο εμβρύου.

Σε αυτήν την ομάδα φυτών είναι γνωστά τουλάχιστον τρία μοντέλα μέγασποπογένεσης:

Polygonum ή μονοεσπορικό

Αυτό συμβαίνει στα περισσότερα φυτά αγγειόσπερμα. Σε αυτή τη διαδικασία ή μοντέλο πλάκα κύτταρα σχηματίζονται μετά μειωτική κυτταρική διαίρεση Ι και II, η οποία οδήγησε στα τέσσερα μεγασπορίων ενιαίο πυρήνα κάθε (μονοπύρηνο), εκ των οποίων τα τρία είναι εκφυλισμένα, όπως αναφέρεται στην παραπάνω γενική διαδικασία, όπου σχηματίζεται ο σάκος εμβρύου.

Alisma ή bisporic

Σε αυτό το μοντέλο μια πλάκα κύτταρο σχηματίζεται κατά τη μειωτική κυτταρική διαίρεση Ι, αλλά όχι της μειωτικής διαδικασίας II, η οποία οδήγησε στα δύο διπύρηνα megasporas (δύο πυρήνες το καθένα), στην οποία μόνο το ένα υποβάλλεται σε κυτταρικό θάνατο και άλλες συνεπάγονται τον σάκο εμβρυονικό.

Δράμα ή τετρασπορικό

Σε αυτό το μοτίβο δεν σχηματίζεται μια κυτταρική πλάκα μετά τις μειοτικές κυτταρικές διαιρέσεις Ι και ΙΙ, οι οποίες δημιουργούν ένα μεγασπόριο με τέσσερις πυρήνες (τετραπύρηνο).

Στα γυμνοσπερμίες

Τα γυμνοσπερμίες είναι φυτά μεγάλης διάρκειας, ικανά να φτάσουν σε μεγάλο μέγεθος. Χαρακτηρίζονται από πολύ μικρά και όχι πολύ επιδεικτικά λουλούδια, δεν παρουσιάζουν φρούτα και οι σπόροι τους είναι γυμνοί. Τα πεύκα και τα έλατα, για παράδειγμα, είναι φυτά γυμνόσπερμου.

Αυτή η ομάδα φυτών φυλογενετικά θεωρείται πολυφατική, δηλαδή ότι τα είδη που τη συμμορφώνονται δεν κατεβαίνουν από έναν κοινό πρόγονο. Έτσι, είναι μια μη φυσική ομάδα.

Megasporogenesis σε αυτά τα φυτά αρχίζει επίσης, όπως σε αγγειόσπερμα, με ένα αρχέγονο κύτταρο του μεγασπορίων, η οποία διεργασίες μειωτική διαίρεση κύτταρο παράγει τέσσερα απλοειδή κύτταρα (megasporas) γραμμικά.

Από τις τέσσερις megaspores που σχηματίζονται μόνο μία θα είναι λειτουργική και θα σχηματίσει το θηλυκό γαμετόφυτο (εμβρυϊκός σάκος). το εν λόγω θηλυκό γαμετόφυτο είναι ένας ιστός στον οποίο σχηματίζονται 2 ή 3 δομές που ονομάζονται arquegonios (ανάλογα με το είδος), τυπικά μερικών γυμνόσπερμα, όπως τα πεύκα.

Σε αυτές τις archegonia, μια άλλη μιτωτική διαίρεση θα συμβεί για να σχηματίσει ένα ογκώδες ovocell για κάθε archegonium. Αυτό το τελευταίο στάδιο θα ποικίλει μεταξύ των ειδών γυμνόσπερμου. Οι archegonies αφήνουν ανοίγματα ή ανοίγματα μέσω των οποίων θα εισέλθει το αρσενικό γαμετόφυτο.

Σε αυτά τα φυτά, αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει αρκετούς μήνες για να ολοκληρωθεί, ενώ σε αγγειοσπερμούς, εν τω μεταξύ, μπορεί να διαρκέσει μόνο ώρες ή ημέρες.

Εφαρμογές των ερευνών

Ταξινόμηση και συστηματική

Εμβρυολογικές μελέτες επικεντρώθηκαν στη συστηματική και ταξινόμηση, επιδιώκουν να επιλύσουν τις φυλογενετικές σχέσεις μεταξύ των διαφόρων ομάδων οργανισμών και ρυθμίστε, εάν τα εντάλματα περίπτωση, την ταξινομική κατάταξη αυτών.

Στα φυτά και στα ζώα, τέτοιες μελέτες έχουν βοηθήσει στην επίλυση ταξινομικών ιεραρχιών σε υψηλότερα ταξί, όπως τάξεις, παραγγελίες ή οικογένειες. Εξελικτικές μελέτες της εμβρυολογίας στα φυτά σε επίπεδο είδους είναι σχετικά σπάνια, παρόλο που έχουν κάποια δύναμη τις τελευταίες δεκαετίες.

Μελέτες της μεσογóρογονίας ήταν πολύ χρήσιμες για τη διαφοροποίηση των ταξινομικών ομάδων παγκοσμίως. για παράδειγμα, μελέτες για διακοσμητικά φυτά των γένη Crinum, Haemanthus ε  Hymenocallis.

Γεωργία

Έχουν γίνει πολλές μελέτες στην εμβρυολογία, ιδιαίτερα των φυτών γαμετογενέσεως εμπορικού ενδιαφέροντος, όπως το ρύζι, πατάτες, καλαμπόκι, σιτάρι, σόγια, μεταξύ πολλών άλλων.

Οι μελέτες αυτές επέτρεψαν να καθορίσει τις ιδανικές συνθήκες για την ανανέωση των πολιτισμών και να συναντηθεί με μεγαλύτερη βεβαιότητα το χρόνο συγχρονισμού μεταξύ των γαμετών, γονιμοποίηση και ανάπτυξη του εμβρύου, βελτιώνοντας έτσι τη γνώση και την τεχνολογία που εφαρμόζεται σε διαφορετικές κουλτούρες.

Γενετική

Οι προσπάθειες για την επίτευξη της γενετικής βελτίωσης των φυτών συχνά οδηγούν στην στειρότητα αυτών των φυτών. μελέτες Megasporogenesis και άλλα εμβρυολογικές ανάλυσης, που επιδιώκουν να αποκαλύψουν το τι συμβαίνει στην αναπαραγωγική διαδικασία, και ποια είναι η αιτία για την οποία τα έμβρυα δεν είναι βιώσιμες.

Για παράδειγμα, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 1985 από τον FAO έδειξε ότι ορισμένοι κλώνοι της πατάτας ήταν αποστειρωμένο, και η ανάλυση των μικροσπορογένεση και megasporogenesis αφέθηκε να συμπεράνει ότι tepetum και ενδοθήλιο είχαν χάσει λειτουργική ή φυσιολογική τους δραστηριότητα.

Το tapetum είναι ένας ιστός υπεύθυνος για την παροχή θρεπτικών συστατικών σε μικροσπόρια κατά την ανάπτυξή τους. Λόγω αυτής της απώλειας δραστηριότητας, η διαδικασία παροχής θρεπτικών συστατικών στη γύρη και το θηλυκό γαμετόφυτο απέτυχε. Ως αποτέλεσμα αυτού, παρατηρήθηκε στειρότητα τόσο στις γυναίκες όσο και στις αρσενικές φάσεις.

Αναφορές

  1. Magaspore. Στη Βικιπαίδεια. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org.
  2. R. Yadegari & G.N. Drews (2004). Γυναικεία ανάπτυξη γαμετοφυτών. Το φυτικό κύτταρο.
  3. Μορφολογία αγγειακών φυτών. Θέμα 23, Αναπαραγωγή και επικονίαση. Ανάκτηση από το biologia.edu.ar.
  4. Esporogenesis EcuRed. Ανάκτηση από το ecured.cu.
  5. Σεξουαλική αναπαραγωγή σε γυμνοσπερμίες. Lumen Ανακτήθηκε από courses.lumenlearning.com.
  6. Γενικά χαρακτηριστικά των γυμνοσπερμών. Επιστήμη και Βιολογία Ανάκτηση από το cienciaybiologia.com.
  7. Μ.Β. Raymúndez, Μ & Ν Xena Κλίμακα (2008). Megasporogenesis και megagametogenesis σε Hymenocallis caribaea (ιβ.) Φυτική. (amaryllidaceae) και ορισμένα χαρακτηριστικά της σπερματικής ανάπτυξης. Βοτανική πράξη Βενεζουέλικα.
  8. J.S. Jos & Κ. Bai Vijaya (1985) Στειρότητα σε έναν κλώνο γλυκών πατάτων [μικροσπορογένεση, megasporogenesis]. Ανακτήθηκε από agris.fao.org.