Kukkien muodostuminen, meioosi, mitoosi ja kaksinkertainen lannoitus ovat tärkeimmät komponentit siementen muodostumisreitillä. Normaalissa sukupuolielinten lisääntymisjaksossa haploidisten sukusolujen tuottaminen sekä uros- ja naaraspuolisten sukusolujen fuusio toimivat päävaiheina, jotka johtavat alkion muodostumiseen, josta tulee siemen. Siemenet itävät ja tuottavat uusia kasveja ja jatkavat elinkaarta. Joissakin kasveissa siementen muodostuminen tapahtuu kuitenkin epäsuotuisasti noudattamatta edellä mainittua kahden päävaiheen meioosia ja hedelmöitystä. Se tunnetaan nimellä apomixis. Tietyissä kasveissa ja eläimissä uusia yksilöitä tuotetaan suoraan lannoittamattomista munasoluista. Prosessi tunnetaan parthenogeneesinä. Avainero apomixiksen ja parthenogeneesin välillä on se apomixis on prosessi, joka tuottaa siemeniä ilman lannoitusta sillä aikaa parthenogeneesi on yleinen termi, joka kuvaa prosessia, joka tuottaa jälkeläisiä suoraan hedelmättömästä munasolusta.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Apomixis
3. Mikä on partenogeneesi
4. Vertailu rinnakkain - Apomixis vs Parthenogenesis
5. Yhteenveto
Siementen kehitys on monimutkainen prosessi, joka suorittaa useita tärkeitä vaiheita siemenkasvien sukupuolisen lisääntymisen aikana. Se tapahtuu kukin muodostumisen, pölytyksen, meioosin, mitoosin, kaksinkertaisen hedelmöityksen jne. Kautta. Meioosi ja hedelmöitys ovat tärkeimpiä vaiheita siementen muodostumisessa ja seksuaalisessa lisääntymisessä, koska diploidisen megasporin emäsolun tulisi suorittaa meioosi haploidisen megasporin ja lopulta munasolun tuottamiseksi. Munasolu tulisi fuusioida siittiösolun kanssa diploidisen tsygootin tuottamiseksi, joka kehittyy alkioon (siemen). Joissakin kasveissa kuitenkin useita tärkeimpiä seksuaalisen lisääntymisen vaiheita ohitetaan siementen muodostumisessa. Toisin sanoen sukupuolinen lisääntyminen voi olla oikosuljettu joissakin kasveissa tuottamaan siemeniä. Tätä prosessia kutsutaan apomixikseksi. Apomixit voidaan määritellä prosessiksi, joka tuottaa siemeniä ilman meioosia ja hedelmöitystä (syngamia). Se on eräs aseksuaalinen lisääntyminen, joka jäljittelee seksuaalista lisääntymistä. Se tunnetaan myös nimellä agamospermy.
Apomixis voidaan luokitella kahteen päätyyppiin, nimeltään gametophytic apomixes ja sporophytic apomixes alkion kehitystavan perusteella. Gametophytic apomixit esiintyy gametofyytin ja sporofyyttiset apomiksit esiintyy suoraan diploidisesta sporofyytistä. Normaali seksuaalinen lisääntyminen tuottaa siemeniä, jotka antavat geneettisesti monimuotoisia jälkeläisiä. Koska apomixisissa ei ole hedelmöitettyä, se johtaa geneettisesti yhtenäiseen taimenin jälkeläiseen äidille.
Apomixista ei havaita useimmissa kasveissa. Sitä ei esiinny monissa tärkeissä ravintokasveissa. Kasvien kasvattajat yrittävät kuitenkin etujensa vuoksi valjastaa tämän mekanismin tekniikkana tuottaakseen korkeasti tuottavia turvallisia elintarvikkeita kuluttajille.
Apomixis-prosessissa on etuja ja haittoja. Apomixit voivat tuottaa tehokkaasti ja nopeasti geneettisesti identtisiä yksilöitä, koska siitä seuraa taimen jälkeläisiä, jotka ovat identtisiä emovanhemman kanssa. Apomixis voi ylläpitää ja hyödyntää emäkasvien ominaisuuksia sukupolvien ajan. Hybridi-voima on tärkeä ominaisuus, joka aiheuttaa heteroosin. Apomixis auttaa säilyttämään hybridivoiman sukupolvien ajan viljalajikkeissa. Apomixis on kuitenkin monimutkainen ilmiö, jolla ei ole selkeää geneettistä perustaa. Apomittisten kantojen ylläpitäminen on vaikeaa, ellei se ole yhteydessä morfologiseen markkeriin kehityksen aikana.
Useimmat apomikit ovat fakultatiivisia, jotka osoittavat sekä seksuaalisia että epäseksuaalisia siemenmuodostelmia.
Kuvio 01: Vegetatiivinen apomixis, jonka on esittänyt Poa bulbosa
Parthenogeneesi on tyyppi lisääntymiselle, jota yleensä esiintyy organismeissa, pääasiassa joidenkin selkärangattomien ja alempien kasvien. Sitä voidaan kuvata prosessina, jossa hedelmöittämätön munasolu kehittyy yksilöksi (neitsyt syntymä) ilman hedelmöitystä. Siksi sitä voidaan pitää aseksuaalisen lisääntymisen menetelmänä. Se on kuitenkin myös mahdollista määritellä epätäydelliseksi sukupuolielinten lisääntymiseksi, koska vain kahden sukusolujen fuusio puuttuu sukupuolielinten lisääntymisprosessissa. Parthenogeneesiä voidaan stimuloida keinotekoisesti jopa nisäkkäillä tuottamaan yksilöä hedelmöittämättä. Parthenogeneesiprosessin aikana hedelmättömästä munasta kehittyy uusi organismi; tuloksena oleva organismi on haploidi eikä sille voida suorittaa meioosia. Ne ovat enimmäkseen geneettisesti identtisiä vanhemman kanssa. Partenogeneesiä on useita tyyppejä: fakultatiivinen partenogeneesi, haploidinen partenogeneesi, keinotekoinen partenogeneesi ja syklinen partenogeneesi.
Luonnossa parthenogeneesi tapahtuu monissa hyönteisissä. Esimerkiksi mehiläisissä kuningatar mehiläinen voi tuottaa joko hedelmöitettyjä tai hedelmättömiä munia; hedelmättömistä munista tulee urosroneja parthenogeneesin avulla.
Kuva 02: Uroshenkilö
Apomixis vs parthenogenesis | |
Apomixis voidaan määritellä mekanismiksi, joka tuottaa siemeniä aseksuaalisesti. | Parthenogeneesi voidaan määritellä prosessiksi, joka kehittää yksilöitä suoraan hedelmättömästä munasta tai munasoluista. |
jälkeläiset | |
Se tuottaa geneettisesti identtisiä taimien jälkeläisiä tai emäklooneja. | Se tuottaa geneettisesti identtisiä naisjälkeläisiä |
Näyttänyt | |
Jotkut kasvit osoittavat apomixista. | Parthenogeneesiä osoittavat kasvit ja eläimet. |
Apomixis ja parthenogenesis ovat kaksi aseksuaalisen lisääntymisen muotoa. Apomixis tuottaa siemeniä ilman meioosia ja hedelmöitystä, ja tuloksena on emäklooneja. Parthenogeneesi tuottaa uusia yksilöitä suoraan hedelmöittämättömistä munasoluista. Tämä on ero apomixiksen ja parthenogeneesin välillä.
Viite:
1. Anna Koltunow. ”Apomiksia.” Biotieteiden tietosanakirja. N.p., heinäkuu 2012. Web. 3. toukokuuta 2017
2. Käsi, Melanie L. ja Anna M. G. Koltunow. "Apomixiksen geneettinen valvonta: Aseksuaalisten siementen muodostuminen." Genetiikka. Amerikan genetiikkayhdistys, kesäkuu 2014. Verkko. 3. toukokuuta 2017 [http://www.genetics.org/content/197/2/441]
Kuvan kohteliaisuus:
1. Nadiatalent “Poa bulbosa, vegetative apomixis” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. “Drohn im Flug 08-3” Waugsberg - oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta