Wat is megasporogenese?



de megasporogenesis Het is een proces van seksuele reproductie in angiosperm en gymnosperm planten waarin megaspores worden gevormd. Dit proces omvat reductieve (meiotische) celdelingen waarbij het ovariumweefsel en de stamcellen van de plant aanleiding geven tot de embryonale zakjes of ook vrouwelijke gametofyten worden genoemd..

Het proces van sporenvorming is fundamenteel in de seksuele voortplanting van planten. De studie van dit en andere soorten embryologische processen maakt het mogelijk om de evolutionaire en taxonomische aspecten van hogere planten te kennen.

De kennis van het megasporogeneseproces wordt gebruikt om de voortplanting te begrijpen en om de genetische verbetering van veel planten met een hoog commercieel belang te bereiken, om succesvolle plantcycli te verkrijgen..

index

  • 1 Beschrijving van het proces
    • 1.1 In angiospermen
    • 1.2 In gymnospermen
  • 2 Toepassingen van de onderzoeken
    • 2.1 Taxonomie en systematiek
    • 2.2 Landbouw
    • 2.3 Genetica
  • 3 referenties

Beschrijving van het proces

In angiospermen

Angiospermen zijn de groep van organismen met de grootste uitbreiding en diversiteit tussen planten. Ze worden voornamelijk gekenmerkt door het produceren van bloemen en vruchten met zaden, ze hebben een grote plasticiteit van vormen en ze hebben zich aangepast om bijna overal op de planeet te leven.

Vanuit fylogenetisch oogpunt is deze groep planten monofyletisch, wat aangeeft dat alle soorten een gemeenschappelijke voorouder hebben en daarom is hun classificatie natuurlijk.

In deze groep planten begint de megasporogenese in het ovariumweefsel. De megaspore stamcel, via twee processen van meiotische deling (I en II), zal vier haploïde kernen of megasporen vormen (met de helft van de genetische belasting).

Van deze vier megaspores zullen de drie grootste of hogere degenereren of lijden aan celdood, terwijl de kleinere of lagere een functionele megaspore worden.

De functionele megaspoor zal aanleiding geven tot de embryonale zak of megagametofyt (vrouwelijke gameet). Om de embryonale zak te vormen, moeten er nog drie mitotische delingen plaatsvinden, die acht kernen vormen, die aanleiding geven tot de embryozak.

In deze plantengroep zijn minstens drie megasporogenese patronen bekend:

Polygonum of monoesporic

Dit gebeurt in de meeste planten met angiosperm. In dit proces of model wordt een celplaat gevormd na meiotische celdeling I en II, die aanleiding geeft tot vier megaspores met elk een enkele kern (niet-nucleair), waarvan er drie degenereren zoals aangegeven in het vorige algemene proces, waar de embryozak wordt gevormd.

Alisma of bisporic

In dit model wordt een celplaat gevormd na meiotische celdeling I, maar niet meiose II, die aanleiding geeft tot twee tweekernige megaspores (elk twee kernen), waarbij slechts één celsterfte lijdt en de andere aanleiding geeft tot de zak. embryonale.

Drus of tetrasporisch

In dit patroon wordt geen celplaat gevormd na de meiotische celdelingen I en II, die aanleiding geven tot een megaspoor met vier kernen (tetranucleate).

In gymnosperms

Gymnosperms zijn langlevende planten die groot formaat kunnen bereiken. Ze worden gekenmerkt door zeer kleine en niet erg opzichtige bloemen, ze geven geen vruchten en hun zaden zijn naakt. De dennen en dennen, bijvoorbeeld, zijn gymnosperm planten.

Deze groep planten wordt fylogenetisch beschouwd als polyfyletisch, dat wil zeggen dat de soort die zich eraan conformeert niet afstamt van een gemeenschappelijke voorouder. Het is dus een niet-natuurlijke groep.

Megasporogenese in dit type planten begint ook, zoals in angiospermen, met een stamcel van megaspores, die door meiotische celdelingsprocessen op een lineaire manier vier haploïde cellen (megaspores) produceert.

Van de vier gevormde megaspores zal er maar één functioneel zijn en de vrouwelijke gametofyt (embryonale zak) vormen; het vrouwelijke gametofyt bestaat uit een weefsel waarin 2 of 3 structuren genaamd archegonia zijn gevormd (afhankelijk van de soort), kenmerkend voor sommige gymnospermen zoals dennen.

In deze archegonia zal een andere mitotische deling optreden om een ​​omvangrijke ovocell te vormen voor elk archegonium. Deze laatste fase zal variëren tussen de soorten gymnosperm. De archegalia verlaten openingen of openingen waardoor de mannelijke gametofyt zal binnenkomen.

In deze planten kan dit proces enkele maanden duren, terwijl het in angiospermen ondertussen slechts enkele uren of dagen kan duren..

Toepassingen van de onderzoeken

Taxonomie en systematiek

Embryologische studies gericht op systematiek en taxonomie, trachten de fylogenetische relaties tussen verschillende groepen organismen op te lossen en, indien de zaak het verdient, de taxonomische classificatie van deze organismen aan te passen.

In zowel planten als dieren hebben dergelijke studies geholpen om taxonomische hiërarchieën in hogere taxa, zoals klassen, bestellingen of families, op te lossen. Studies naar evolutionaire embryologie in planten op soortniveau zijn relatief schaars, hoewel ze de afgelopen decennia enige kracht hebben gekregen.

Megasporogenese-onderzoeken zijn zeer nuttig geweest om wereldwijd taxonomische groepen te differentiëren; bijvoorbeeld studies over sierplanten van de geslachten Crinum, Haemanthus en  Hymenocallis.

landbouw

Veel studies zijn uitgevoerd in embryologie, in het bijzonder gametogenese van planten van commercieel belang, zoals rijst, aardappelen, maïs, tarwe, sojabonen en vele andere..

Deze studies lieten toe om de ideale omstandigheden te bepalen voor het vernieuwen van gewassen en om met meer zekerheid de synchronisatietijden tussen de gameten, bevruchting en ontwikkeling van het embryo te kennen, waardoor bijgevolg de kennis en de technologie die van toepassing is op de verschillende gewassen verbeterd wordt..

genetica

Pogingen om de genetische verbetering van planten te bereiken, resulteren vaak in de steriliteit van deze planten. De studies van megasporogenese en andere embryologische analyses proberen te onthullen wat er in het voortplantingsproces gebeurt, en wat is de oorzaak waarvoor de embryo's niet levensvatbaar zijn.

Bijvoorbeeld, een studie gepubliceerd door FAO in 1985 toonde aan dat bepaalde aardappelklonen steriel waren, en de analyse van microsporogenese en megasporogenese maakte het mogelijk dat tepetum en endotheel hun functionele of fysiologische activiteit hadden verloren.

Het tapetum is een weefsel dat verantwoordelijk is voor het leveren van voedingsstoffen aan microsporen tijdens hun ontwikkeling. Vanwege dit verlies aan activiteit mislukte het proces van het leveren van voedingsstoffen aan het stuifmeel en de vrouwelijke gametofyt. Als gevolg hiervan trad steriliteit op in zowel de vrouwelijke als de mannelijke fase.

referenties

  1. Magaspore. In Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
  2. R. Yadegari & G.N. Drews (2004). Female Gametophyte Development. De plantencel.
  3. Morfologie van vaatplanten. Topic 23, Reproductie en bestuiving. Hersteld van biologia.edu.ar.
  4. Sporogenesis. Ecured. Hersteld van ecured.cu.
  5. Seksuele reproductie in Gymnosperms. Lumen. Opgehaald van courses.lumenlearning.com.
  6. Algemeenheden van gymnospermen. Wetenschap en biologie Hersteld van cienciaybiologia.com.
  7. M. B. Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Megasporogenese en megagametogenese bij hymenocallis caribaea (L.) Herb. (amaryllidaceae) en enkele kenmerken van de rudimentaire ontwikkeling ervan. Botany Act Venezuelica.
  8. J.S. Jos & K. Bai Vijaya (1985) Steriliteit in een zoete aardappel-kloon [microsporogenese, megasporogenese]. Opgehaald van agris.fao.org.