KAS IR MEGASPOROĢENĒZE? - BIOLOĢIJA - 2025

Megasporogenesis ir process seksuālās reprodukciju segsēkĜiem un gymnosperms, kurā veidojas megasporas. Šis process ietver reducējošu (meiotisku) šūnu dalīšanos, kad olnīcu audos un auga cilmes šūnās rodas embriju maisiņi vai arī tos sauc arī par sieviešu gametofītiem.

Sporas veidošanās process ir būtisks augu seksuālajai pavairošanai. Šī un citu veidu embrioloģisko procesu izpēte ļauj uzzināt augstāko augu evolūcijas un taksonomijas aspektus.

Sieviešu gametofīta un embrija attīstība zālaugu auga Arabidopsis sp. Uzņemts un rediģēts no Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston etderi.

Zināšanas par megasporoģenēzes procesu izmanto, lai izprastu daudzu augu pavairošanu un panāktu ģenētiskus uzlabojumus ar lielu komerciālu interesi, lai iegūtu veiksmīgus stādīšanas ciklus.

Procesa apraksts

Augstumā

Sīpolu augi ir organismu grupa, kurai ir vislielākā paplašināšanās un daudzveidība starp augiem. Viņiem galvenokārt raksturīgi ražot ziedus un augļus ar sēklām, tiem ir liela formu plastika un tie ir pielāgojušies dzīvot gandrīz jebkur uz planētas.

No filoģenētiskā viedokļa šī augu grupa ir monofileta, kas norāda, ka visām sugām ir kopīgs sencis, un tāpēc to klasifikācija ir dabiska.

Šajā augu grupā megasporoģenēze sākas olnīcu audos. Megasporu mātes šūna divos meiotiskās dalīšanās procesos (I un II) veidos četrus kodolus vai haploīdas megasporas (ar pusi no ģenētiskās slodzes).

No šīm četrām megasporām lielākais vai augstākais trīs deģenerēsies vai iznīks šūnās, savukārt mazākais vai zemākais kļūs par funkcionālu megasporu.

Funkcionālā megaspora radīs embrija maisiņu vai megagametofītu (sieviešu dzimuma gametu). Lai izveidotu embrija maisiņu, jānotiek vēl trim mitotiskiem dalījumiem, kas veidos astoņus kodolus, veidojot embrija maisiņu.

Šajā augu grupā ir zināmi vismaz trīs megasporoģenēzes modeļi:

Daudzstūris vai monosporisks

Tas notiek lielākajā daļā angiosperm augu. Šajā procesā vai modelī pēc I un II meiotiskās šūnu dalīšanas veidojas šūnu plāksne, veidojot četras megasporas ar vienu kodolu (katra bez kodolu), no kurām trīs deģenerējas, kā norādīts iepriekšējā vispārējā procesā, kur veidojas embrija maiss.

Alisma vai bispora

Šajā modelī šūnu plāksne tiek veidota pēc I meiotiskās šūnu dalīšanas, bet ne pēc II meiozes, radot divas divkodolu megasporas (divus kodolus katrā), kurās tikai vienā notiek šūnu nāve, bet otrā - sac. embrija.

Druse vai tetrasporic

Šajā modelī šūnas plāksne neveidojas pēc I un II meiotiskās šūnu dalīšanas, kas rada megasporu ar četriem kodoliem (tetranukleāts).

Sporta zālēs

Gymnosperms ir ilgmūžīgi augi, kas spēj sasniegt lielus izmērus. Viņiem ir raksturīgi ļoti mazi un ne tik koši ziedi, tie nesniedz augļus, un to sēklas ir plikas. Priedes un egles, piemēram, ir ģimnāzijas augi.

Šī augu grupa filoģenētiski tiek uzskatīta par polifiletisku, tas ir, sugas, kas to veido, nenāk no viena un tā paša senča. Tātad tā ir nedabiska grupa.

Megasporoģenēze šāda veida augos tāpat kā angiospermās sākas arī ar megasporu mātes šūnu, kas ar meiotisko šūnu dalīšanas procesu lineāri iegūst četras haploīdas šūnas (megasporas).

No četrām izveidotajām megasporām tikai viena būs funkcionāla un veidos sieviešu gametofītu (embrija maisiņu); Šis sieviešu dzimuma gametofīts sastāv no audiem, kuros ir izveidojušās 2 vai 3 struktūras, ko sauc par arhegonijām (atkarībā no sugas), kas raksturīgas dažām ģints ģints sugām, piemēram, priedēm.

Šajās arhegonijās notiks cits mitotisks dalījums, lai katrai arhegonijai veidotos apjomīga olšūna. Šis pēdējais posms atšķirsies starp ģimnāzijas perfektajām sugām. Arhegonijas atstāj atveres vai caurumus, caur kuriem iekļūs vīriešu gametofīts.

Šajos augos šis process var ilgt vairākus mēnešus, turpretī pūtīšu sēklām tas var ilgt tikai stundas vai dienas.

Pētniecības lietojumi

Taksonomija un sistemātika

Embrioloģiskie pētījumi, kas vērsti uz sistemātiku un taksonomiju, cenšas atrisināt filoģenētiskās attiecības starp dažādām organismu grupām un vajadzības gadījumā pielāgot to taksonomisko klasifikāciju.

Gan augos, gan dzīvniekos šādi pētījumi ir palīdzējuši atrisināt taksonomiskās hierarhijas augstākos taksonos, piemēram, klasēs, kārtās vai ģimenēs. Evolūcijas embrioloģijas pētījumi augu līmenī sugu līmenī ir samērā maz, lai arī pēdējās desmitgadēs tie ir ieguvuši zināmu spēku.

Megasporoģenēzes pētījumi ir bijuši ļoti noderīgi, lai atšķirtu taksonomijas grupas visā pasaulē; piemēram, Crinum, Haemanthus un Hymenocallis ģinšu dekoratīvo augu pētījumi.

zemkopība

Embroloģijā ir veikti daudzi pētījumi, īpaši komerciālas intereses augu, piemēram, rīsu, kartupeļu, kukurūzas, kviešu, sojas pupu, gametoģenēze un daudzu citu starpā.

Šie pētījumi ļāva noteikt ideālos apstākļus kultūru atjaunošanai un ar lielāku pārliecību zināt sinhronizācijas laikus starp dzimumšūnām, apaugļošanu un embrija attīstību, tādējādi uzlabojot zināšanas un tehnoloģijas, kas piemērojamas dažādām kultūrām.

Stādaugu dzīves cikls. Uzņemts un rediģēts no: LadyofHats Mariana Ruiz. Tulkoja Chabacano.

Ģenētika

Mēģinājumi panākt augu ģenētisku uzlabošanos bieži izraisa to sterilitāti. Megasporoģenēzes pētījumu un citu embrioloģisko analīžu mērķis ir atklāt, kas notiek reproduktīvajā procesā, un kāds ir iemesls, kāpēc embriji nav dzīvotspējīgi.

Piemēram, FAO 1985. gadā publicētais pētījums parādīja, ka daži kartupeļu kloni bija sterili, un mikrosporoģenēzes un megasporoģenēzes analīze ļāva secināt, ka krūšu kauls un endotēlijs ir zaudējuši savu funkcionālo vai fizioloģisko aktivitāti.

Tapetum ir audi, kas ir atbildīgi par barības vielu nodrošināšanu mikrosporām to attīstības laikā. Sakarā ar šo aktivitātes samazināšanos putekšņu un sieviešu gametofīta barības vielu piegādes process neizdevās. Tā rezultātā sterilitāte notika gan sievietes, gan vīrieša fāzē.

Atsauces

1. Magaspora. Vietnē Wikipedia. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org.
2. R. Yadegari & GN Drews (2004). Sieviešu gametofītu attīstība. Augu šūna.
3. Asinsvadu augu morfoloģija. 23. vienība, pavairošana un apputeksnēšana. Atgūts no vietnes biologia.edu.ar.
4. Sporoģenēze. EcuRed. Atgūts no ecured.cu.
5. Seksuāla reprodukcija Gymnosperms. Lumen. Atgūts no kursiem.lumenlearning.com.
6. Sporta vingrinājumu vispārīgums. Zinātne un bioloģija. Atgūts no vietnes Cienciaybiologia.com.
7. MB Raymúndez, M. Escala un N. Xena (2008). Megasporoģenēze un megagametoģenēze hymenocallis caribaea (l.) Herb. (amaryllidaceae) un dažas tās sēklas attīstības pazīmes. Acta Botánica Venezuelica.
8. JS Jos un K. Bai Vijaya (1985) Sterilitāte saldo kartupeļu klonā. Atgūts no agris.fao.org.