Typy apomixov, mechanizmus, význam a príklady



apomixis je to forma asexuálnej reprodukcie určitých druhov prostredníctvom semien. Výsledkom je geneticky identická generácia materskej rastliny. Etymologický význam apomixis pochádza z gréčtiny "apo"čo to znamená - čierna alebo absencia - a"mixis„indikujúc -mx alebo union-V skutočnosti, v apomixis nevyskytuje spojenie mužských a ženských gamét na tvorbu embrya.

Apomictic rastliny nevyjadrujú adaptívne výhody - z evolučného hľadiska - že sexuálna reprodukcia poskytuje. Apomixis je však mechanizmus, ktorý umožňuje udržanie genotypov prispôsobených špecifickým podmienkam prostredia.

V apómii mechanizmus reprodukcie vynecháva sexuálny proces a umožňuje rastlivec prostredníctvom semien. V tomto procese nenastáva meióza, tvorba embryí z oplodnenia a vytvorenie životaschopného endospermu.

Semená apomictic rastlín sú tvorené z materského tkaniva vajíčka, aby sa zabránilo meióze a oplodnenie. Tento typ reprodukcie je bežný vo väčšine druhov rodiny Poaceae, ako aj v žánroch Asteraceae, Rosaceae a Rutaceae.

Ak by sa táto kapacita preniesla na plodiny s agronomickým významom, ako je kukurica a pšenica, stala by sa užitočnou súčasťou genetického zlepšenia, pretože jej použitie by podporilo množstvo a kvalitu potravín získaných z vynikajúcich genotypov..

index

  • 1 Typy 
    • 1.1 Diplospória
    • 1.2 Apostoria
    • 1.3 Náhodné zárodky
  • 2 Mechanizmus
    • 2.1 Apomeióza
    • 2.2 Vývoj embryonálneho vaku
    • 2.3 Parthenogenéza
    • 2.4 Pseudogamy
  • 3 Význam
  • 4 Príklady
  • 5 Referencie

typ 

Sú známe tri rôzne mechanizmy, ktorými sa rastliny rozmnožujú apomixom. Gametofytická apomixia diplosporiou a aposporiou a sporofytická apomixia alebo adventiálna embryia.

Diplosporia

Diplosporia je mechanizmus asexuálnej reprodukcie alebo apomixídy, kde embryo pochádza z neredukovaného embryového vaku. Výsledkom je, že nové embryo má rovnaké chromozómové číslo ako materská rastlina.

Je to proces, ktorý nastáva, keď sa embryonálny vak alebo materská bunka gametofytu vyvíja priamo z embrya. Tiež známy ako diploidná partenogenéza, je charakterizovaná prítomnosťou diploidného embrya.

aposporia

Aposporia je apomicický alebo asexuálny reprodukčný mechanizmus, kde embryonálny vak pochádza z somatických buniek. Embryonálny vak pochádza z nejakej somatickej bunky nachádzajúcej sa v tegumente alebo v jadre, ktorá obklopuje embryonálnu vakovú bunku..

V tomto prípade sa vyvíja gametofyt, ale meióza sa nevyskytuje; embryo je tiež diploidné. V tomto procese nedochádza k redukcii počtu chromozómov, čo je doplnené partenogenézou alebo apomikálnym vývojom vaječníkov..

Náhodné zárodky

Denominovaný nuklementárny zárodok alebo sporofytická apomixia je typ asexuálnej reprodukcie semenami alebo apomixmi bežnými u citrusov. V tomto prípade nie je pozorovaná tvorba embryonálneho vaku, pretože embryo sa vyvíja z diploidného sporofytu.

V skutočnosti embryo pochádza zo somatickej bunky na úrovni vajíčka materskej rastliny. Neskôr sa vyvíja následnými mitotickými deleniami, proces meiózy sa nevyskytuje ani tvorba ženského gametofytu.

mechanizmus

Apomixis je výsledkom modifikácie určitých štádií embryonálnych procesov, ktoré sú základom sexuálnej reprodukcie. V tomto prípade zníženie počtu chromozómov a meiotického procesu, vrátane náhodného spojenia a fúzie gamét.

V priebehu apomixie tieto embryonálne zmeny skutočne umožňujú vypnúť meiotický proces a jeho produkty. Rovnako sa vyhýbajú alebo nahrádzajú proces oplodnenia prostredníctvom čiastočného vývoja.

V apomixis sú prezentované štyri embryonálne procesy, ktoré ho odlišujú od sexuálnej reprodukcie:

apomeiosis

Je to proces, ktorý sa vyskytuje, keď sa sporofytické štruktúry vytvárajú bez meiotickej redukcie alebo degenerácie makrospora-megagaspor. Predstavuje zjednodušenie meiotického procesu a je prezentovaný ako v diplosporii, tak v akútii.

Vývoj embryonálneho vaku

V apomixe sú cytologicky neredukované bunky (2)n) majú schopnosť vyvinúť embryo vak. V prípade aposforických apomictických druhov sa embryonálny vak vyvíja z vnútornej časti semenného primordia alebo nucellus.

partenogenéza

Embryonálny proces, ktorý má za následok tvorbu embrya priamo z ovocellu bez predchádzajúceho oplodnenia. To znamená apomicický vývoj vaječníkov na vytvorenie novej rastliny z neplodného vajíčka.

Pseudogamia

Proces súvisiaci s tými apomictickými rastlinami, ktoré vyžadujú opelenie, hoci sa vyvíjajú bez oplodnenia materskej bunky. Endosperm je tvorený fúziou mužského gametu s polárnymi jadrami buniek embryonálneho vaku.

V procesoch gametofytickej apomixie je fúzia samčích a mužských gamét alebo dvojitá fekundácia potlačená. Napriek tomu, že oplodnenie polárnych jadier je zrušené, endosperm sa vyvíja nezávisle.

dôležitosť

Apomixis je účinná technika na produkciu semien a nových druhov v krátkom čase. V skutočnosti umožňuje vytvárať nové hybridné odrody s lepšími výnosmi a vyššou kvalitou fenotypov.

Prostredníctvom apomixis je zabránené strate určitých špecifických znakov v hybridoch. Je funkčným mechanizmom na produkciu rastlín bez chorôb a získanie vyšších výnosov a produktivity plodín.

Príklady

Taraxacum officinalis (púpava) je jedným z najbežnejších príkladov apomictických rastlín. V tomto ohľade sa apomixia vyskytuje často v rastlinách rodov Poaceae - Graminous, Rosaceous a Composite - Traviny-.

V komposte alebo asteráceas je apomixis nevyhnutnou formou reprodukcie väčšiny druhov. Naopak, v Poaceae a Rosaceae sa apomixis strieda so sexuálnou reprodukciou -apomixis facultativa-.

Konkrétne sa apomixis vyskytuje v niekoľkých žánroch; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium a Taraxacum.

V Poaceae bol pôvodne identifikovaný apomixis v rode Poa, neskôr bola opísaná v rôznych paníceas a andropogoneas. Z rodu Poaceae možno spomenúť Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Čirok a themed.

Plač trávy (Krivky Eragrostis) je zdrojom potravy, ktorý umožňuje zvýšiť produkciu hovädzieho mäsa. Jednou z jeho foriem reprodukcie je diploporická apomixia, ktorá môže byť nútená alebo voliteľná.

Ďalšie príklady apomictických rastlín sa nachádzajú v rodoch Sorbus -serbales- a Crataegus -marhuľový z čeľade Rosaceae. Rovnako ako tento druh Rubus fruticosus (ostružina) a rod kvitnúcich rastlín Hieracium patriace do čeľade Asteraceae.

referencie

  1. Aguilera, P. M. (2013). Genetika a umiestnenie lokusu apomixis u druhov Plicatula skupiny Paspalum L. odhalené molekulárnymi technikami. (Diplomová práca) Universidad Nacional del Nordeste. Fakulta poľnohospodárskych vied. Ústav botaniky severovýchodu. (IBON-CONICET).
  2. Apomixis (2018) Wikipédia, slobodná encyklopédia. Zdroj: en.wikipedia.org
  3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely, & Borges do Valle, Cacilda. (2010). Meiotické správanie interspecifických hybridov medzi umelo tetraploidizovanou sexuálnou Brachiaria ruziziensis a tetraploidnou apomictickou B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
  4. Martínez, E. J. (2001). Dedičnosť apomictickej reprodukcie a identifikácia molekulárnych markerov spojených s charakterom v Paspalum notatum (diplomová práca) Fakulta exaktných a prírodných vied. Univerzita v Buenos Aires.
  5. Meier, M. S., Zappacosta, D.C., Selva, J.P., Cervigni, G., & Echenique, C.V. (2008). Apomixis, jeho štúdium a možné použitie. AgroUNS, rok V, č. 9. str. 10-13.
  6. Quero Carrillo, A. R., Enríquez Quiroz, J. F., Morales Nieto, C. R., & Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis a jeho význam pri výbere a zlepšovaní tropických krmovín: revízia. Mexican Journal of Animal Science, 1 (1), 25-42.