MI A MEGASPOROGENEZIS? - BIOLÓGIA - 2025

A megasporogenezis a szexuális szaporodás folyamata angiospermokban és tornatermésekben, amelyekben megasporák alakulnak ki. Ez a folyamat magában foglalja a redukciós (meiotikus) sejtosztódást, ahol a petefészek szövet és a növény őssejtjei embrionális zsákok vagy nőstény gametofiták néven alakulnak ki.

A spóraképződés elengedhetetlen a növények nemi szaporodásában. Ezen és más típusú embriológiai folyamatok vizsgálata lehetővé teszi a magasabb növények evolúciós és taxonómiai szempontjainak megismerését.

A női gametofita és embrió fejlődése az Arabidopsis sp. Lágyszárú növényben Felvétel és szerkesztés a Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg fájlból: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et alderivaat

A megasporogenezis folyamatával kapcsolatos ismereteket felhasználják a szaporodás megértésére és számos, nagy kereskedelmi érdeklődésű növény genetikai javulásának elérésére a sikeres ültetési ciklusok elérése érdekében.

Folyamatleírás

Angiospermsben

Az ánizsnövények a növények között a legnagyobb kiterjedésű és változatosságú organizmusok. Elsősorban virág és gyümölcs vetőmagtermeléssel jellemezhetők, nagy formájú plaszticitással bírnak, és szinte bárhol a bolygón élnek.

Filogenetikai szempontból ez a növénycsoport monofületi, ami azt jelzi, hogy valamennyi fajnak közös őse van, ezért osztályozásuk természetes.

Ebben a növénycsoportban a megasporogenesis a petefészek szövetében kezdődik. A megaspórák anyasejtje a meiotikus megosztás két folyamatán (I és II) négy magot vagy haploid megaspórát alkot (a genetikai terhelés felével).

A négy megaspóra közül a legnagyobb vagy a legmagasabb három degenerálódik vagy sejthalálon megy keresztül, míg a legkisebb vagy a legalacsonyabb funkcionális megaspórává válik.

A funkcionális megaspóra az embrió zsák vagy megagametofita (női ivarsej) kialakulásához vezet. Az embrió zsák kialakításához további három mitotikus megoszlást kell végrehajtani, amelyek nyolc magot képeznek, és így az embrió zsákot képezik.

Ebben a növénycsoportban a megasporogenezis legalább három mintája ismert:

Sokszög vagy monosporos

Ez a legtöbb ültetvényes növényben fordul elő. Ebben a folyamatban vagy a modellben egy sejtlemez alakul ki az I. és II. Meiotikus sejtosztódás után, és négy megaspóra alakul ki, amelyek mindegyikének egyetlen magja (nem magmagában van), amelyek közül három degenerálódik, mint az előző általános eljárásban jeleztük, ahol az embrió zsák kialakul.

Alisma vagy bisporos

Ebben a modellben egy sejtlemez képződik az I. meiotikus sejtosztódás után, de nem a II. Meiosis után, amely két binukleáris megaspórát eredményez (egyenként két mag), amelyben csak az egyik sejthalálon megy keresztül, a másik pedig a sac embrionális.

Druse vagy tetrasporos

Ebben a mintában egy sejtlemez nem alakul ki az I. és II. Meiotikus sejtosztódás után, ami négymagos (tetranukleát) megaspórát eredményez.

Tornateremben

A gymnosperms hosszú élettartamú növények, amelyek nagy méretűek is. Jellemzőik, hogy nagyon kicsi és nem túl mutatós virágot mutatnak be, nem mutatnak gyümölcsöt, a magvak csupaszak. A fenyők és a fenyők például gymnosperm növények.

Ezt a növénycsoportot filogenetikai szempontból polifiletikusnak tekintik, vagyis az azt alkotó fajok nem származnak ugyanabból a közös ősből. Tehát ez egy természetellenes csoport.

Az ilyen típusú növényekben a megasporogenezis, akárcsak az angiospermok során, a megaspórák anyasejtjével kezdődik, amely meiotikus sejtosztódási folyamatok révén négy haploid sejtet (megaspórát) termel lineárisan.

A képződött négy megaspóra közül csak egy lesz funkcionális és képezi a női gametofitát (embrió zsákot); Ez a női gametofita olyan szövetből áll, amelyben 2 vagy 3 archegonia néven ismert szerkezet alakult ki (fajtól függően), jellemző néhány gimnasztermára, például a fenyőkre.

Ezekben az archegonia-kban egy másik mitotikus megoszlás következik be, hogy minden archegonia számára terjedelmes tojássejtet képezzenek. Ez az utolsó szakasz a gymnosperm fajok között változik. Az archegonia olyan nyílásokat vagy lyukakat hagy, amelyeken keresztül a hím gametofita belép.

Ezekben a növényekben ez a folyamat több hónapot vehet igénybe, míg az ültetvényes növényeknél órákban vagy napokban is eltarthat.

Kutatási alkalmazások

Taxonómia és szisztematika

A szisztematikára és taxonómiára összpontosító embriológiai tanulmányok célja a különféle organizmuscsoportok közötti filogenetikai kapcsolatok feloldása és - amennyiben az eset indokolja - adaptálása ezek taxonómiai osztályozására.

Az ilyen vizsgálatok mind növényekben, mind állatokban elősegítették a taxonómiai hierarchiák feloldását a magasabb taxonokban, mint például osztályok, rendek vagy családok. A növényekkel kapcsolatos evolúciós embriológiai vizsgálatok fajszintjén meglehetősen ritkák, bár az utóbbi évtizedekben erõteljesen növekedtek.

A megasporogenezis-vizsgálatok nagyon hasznosak voltak a taxonómiai csoportok megkülönböztetésében az egész világon; például a Crinum, a Haemanthus és a Hymenocallis nemzetség dísznövényeivel kapcsolatos tanulmányok.

mezőgazdasági

Számos kutatást végeztek az embriológiában, különös tekintettel a kereskedelem szempontjából érdekes növények, például rizs, burgonya, kukorica, búza, szójabab gametogenezisére.

Ezek a tanulmányok lehetővé tették a növények megújításának ideális feltételeinek meghatározását, és nagyobb biztonsággal megismerhetik az ivarsejtek, a megtermékenyítés és az embrió fejlődésének szinkronizálási idejét, ezáltal javítva a különböző növényekre alkalmazható ismereteket és technológiákat.

Egy ültetett növény életciklusa. Felvétel és szerkesztés: LadyofHats Mariana Ruiz. Lefordította Chabacano.

Genetika

A növények genetikai javulására tett kísérletek gyakran a sterilitásukhoz vezetnek. A megasporogenesis vizsgálatok és más embriológiai elemzések célja annak feltárása, hogy mi történik a reproduktív folyamatokban, és mi az oka annak, hogy az embriók életképesek.

Például egy, a FAO által 1985-ben közzétett tanulmány kimutatta, hogy egyes burgonyaklónok sterilek, és a mikrosporogenezis és a megasporogenezis elemzése arra a következtetésre jutott, hogy a tepetum és az endotélium elvesztette funkcionális vagy fiziológiai aktivitását.

A tapéta olyan szövet, amely felelős a tápanyagok biztosításáért a mikrospórákhoz fejlődésük során. Ennek az aktivitásvesztésnek köszönhetően a pollen és a női gametofita tápanyagokkal történő ellátása sikertelen volt. Ennek eredményeként a sterilitás mind a női, mind a férfi fázisban megtörtént.

Irodalom

1. Magaspore. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
2. Yadegari R. és GN Drews (2004). Női gametofita fejlődés. A növényi sejt.
3. Az érrendszeri növények morfológiája. 23. egység, szaporítás és beporzás. Helyreállítva a biologia.edu.ar webhelyről.
4. Spóraképzéséből. EcuRed. Helyreállítva az ecured.cu webhelyről.
5. Szexuális szaporodás a Gymnospermsben. Lumen. Helyreállítva a Kurss.lumenlearning.com webhelyről.
6. A gimnáziumok általános jellemzői. Tudomány és biológia. Helyreállítva a Cienciaybiologia.com webhelyről.
7. MB Raymúndez, Escala M. és Xena N. (2008). Megasporogenezis és megagametogenezis hymenocallis caribaea (l.) Gyógynövényben. (amaryllidaceae) és annak fejlődésének néhány jellemzője. Acta Botánica Venezuelica.
8. JS Jos és K. Bai Vijaya (1985) Sterilitás egy édesburgonya-klónban. Helyreállítva az agris.fao.org webhelyről.