Hva er dobbel befruktning? (Beskrivelse)

De Dobbelt befruktning Det er en prosess som oppstår i planter, der en av de gametiske kjernene i pollenkornet (mannlig gametofytt) befruktet den kvinnelige reproduktive cellen (oosfære) og en annen fruktbar en annen celle, som vil være annerledes hvis det er en angiosperma eller en gnetal.

I angiospermer smelter den andre kjernen i gametofytten sammen. I Gnetales, derimot, smelter den andre kjernen til den mannlige gametofytten med den ventrale kanalkjernen for å produsere et andre embryo.

Befruktning i planter. 1) sporofytt; 2) anteraen; 3) eggløsning; 4) eggstokk; 5) mikrospore stamceller; 6) Megasporam -stamceller; 7) Microspora; 8) Megaspores; 9) Pollenkorn (mannlig gametofytt); 10) embryonal pose (moden kvinnelig gametofytt); 11) frø; 12) endosperma (3n); 13) modent frø; I) diploid (2n); Ii) haploid (n); Iii) meiose; Iv) mitose; V) pollinering; Vi) dobbel befruktning; Tatt og redigert fra: thelaw14 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)].

Opprinnelig mente botanikere at dobbel befruktning var et eksklusivt fenomen av angiospermer, men prosessen ble også deretter beskrevet for Gnetales Group -planter.

[TOC]

Historie

Russisk botaniker Sergey Gavrilovich Nawashin som jobber med arter angiospermer Lilium Margage og Fritillaria Tenella Han var den første som observerte den doble befruktningsprosessen. Dette fenomenet ble deretter demonstrert av den berømte polsk-tyske botanikeren Eduard Strasburger.

Etter denne oppdagelsen rapporterte forskjellige botanikere unormale dobbelt befruktningshendelser i forskjellige grupper av gymnospermer (Thuja, Abies, Pseudotsuga, blant andre). Produktene fra den andre befruktningen kan degenerere, produsere frie kjerner eller også gi opphav til ytterligere embryoer.

Kan tjene deg: Zigomicetos

Deretter ble det vist at dobbel befruktning var en normal hendelse i planter i Gnetales -gruppen, men i disse andre enn i angiospermer produserer den andre befruktningen alltid ytterligere embryoer og ikke -endospermer.

Beskrivelse

I angiospermer

I de fleste angiospermer produserer forløpercellen til Megásporas (Megasporocito) fire haploide megaser av meiose, hvorav bare en utvikler for å produsere en megagametofytt, mens de andre er degenererte.

Megagametofytten produserer åtte kjerner, hvorav to (polare kjerner) vandrer til det sentrale området av megagametofytten eller embryonalen, og gir dermed opphav til en binucleated celle.

Resten av kjernene er arrangert i grupper på tre på periferien, en av dem vil danne ovocellen, de to tilstøtende vil danne synergidene, mens de resterende tre som ligger i motsatt ende vil danne antipodene.

På den annen side produserer den mannlige gametofytten (pollenkorn) tre kjerner; to sæd og en vegetativ. Når pollenkornet kommer i kontakt med stigmaet, spirer og produserer et polycious tube som vokser gjennom stilen, tiltrukket av stoffer produsert av det synergiserte.

De to sædkjernene vandrer deretter gjennom pollenrøret for å utføre dobbel befruktning. En av sædkjernene vil slå seg sammen til kjernen i ovocellen og danne en zygote som vil gi opphav til embryoet, mens den andre vil slå seg sammen med de to kjernene i den sentrale cellen som gir opphav til endosperm.

Endospermen

Endosperma er et triploidvev dannet av fusjonen av den sentrale cellen i den embryonale sekken (binucleated) med en av de to sædkjernene i pollenkornet. Endospermceller er rike på stivelsesgranuler som er innebygd i en proteinmatrise, og deres funksjon er å levere ernæringsmateriale til det utviklende embryoet.

Kan tjene deg: spiring: struktur av et frø, prosess, typer

Det er ingen enighet blant forskere om den evolusjonære opprinnelsen til endosperm i angiospermer. Noen forfattere hevder at det er et ekstra embryo hvis utvikling ble omdannet til ernæringsvev til fordel for det andre embryoet.

Andre forfattere hevder at endosperm ikke er et produkt av seksuell reproduksjon, men at det er en vegetativ fase av utviklingen av den embryonale sekken, som i gymnospermer. Begge hypoteser har sine motbydere og forsvarere.

I Gnetales

De eneste Gymnosperms -plantene der det er dobbeltprøvd befruktning tilhører sjangrene Gnetum og Ephedra (Gnatals). I noen av dem stammer imidlertid endosperma fra denne doble befruktningen.

Ephedra

I minst to arter av Ephedra Kvinnelige gameter dannes i archegonias innen monosporiske gametofytter. Spermatisk rør for sin del inneholder fire kjerner, hvorav to er reproduktive.

Disse sædkjernene frigjøres i megagametofitten, og en av dem vil slå seg sammen med kjernen i ovocellen, mens den andre vil slå seg sammen med den ventrale kanalkjernen.

Resultatet er to zygote som vil bli utviklet i genetisk identiske levedyktige embryoer, fordi de to kvinnelige kjernene ble dannet i en monosporisk gametofytt, mens de to sædkjernene fra det samme pollenrøret også er genetisk identiske.

I hver kvinnelige gametofytt kan to eller flere archegonia dannes, noe.

Gnetum

Dobbelt befruktning i Gnetum Den presenterer viktige forskjeller når man sammenligner den med den doble befruktningen som oppstår i Ephedra. I Gnetum, I motsetning til i Ephedra, Kvinnelige gametofytter er tetrasporiske og ikke -monosporiske.

Kan tjene deg: Madagaskar Palm: Egenskaper, Habitat, Reproduksjon, omsorg

En annen forskjell er det i Gnetum Det er ingen archegonias eller forhåndsbestemte ovoceller. På grunn av tapet av ovoceller er mange kvinnelige gametofytiske kjerner fruktbare; På denne måten kan de to sædkjernene fra et pollenrør gjødsle to kvinnelige kjerner.

Som i Ephedra, Den doble befruktningsprosessen i Gnetum Den vil produsere to levedyktige zygoter, men i dette vil zygotene ikke være genetisk identiske på grunn av den tetrastoporiske naturen til den kvinnelige gametofytten. I Gnetum Flere dobbelt befruktningshendelser kan også oppstå, hvis det er nok pollenkorn.

Ephedra Viridis Gnetal Plant. Tatt og redigert fra: DCRJSR [CC av 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/3.0)].

Dobbelt befruktning og evolusjon i planter

Oppdagelsen av dobbel befruktning i Gnetum og Ephedra Den støtter den evolusjonære hypotesen om at denne prosessen har sin opprinnelse i en felles stamfar til Gnetales og Angiosperms, så det ville være en synapomorfi (delt avledet karakter) som vil tillate dem å gruppere dem i clado av antofitas (monofiletisk).

Sinapomorphies er avledede karakterer som deles av to eller flere arter eller taxaer, og kan derfor vise en viss grad av slektskap. Den forfedres (plesiomorfe) karakteren i så fall ville være enkel befruktning.

På denne måten kan Gnetales være en basalgruppe i kluten til antofitasene der dobbelt befruktning gir opphav til to levedyktige zygote.

Referanser

1. Endosperm. I Wikipedia. Innhentet fra.Wikipedia.org.
2. Dobbelt festering. I Wikipedia. Innhentet fra.Wikipedia.org.
3. C.Lira. Hva er en monofiletisk gruppe? Gjenopprettet fra Lofede.com.
4. M.W. Nabors (2004). Introduksjon til botanikk. Pearson Education, Inc.
5. J.S. Carmichael & W.OG. Friedman (1996). Dobbelt befruktning i Gnetum Gnemon  (Gnetaceae): Dens betydning for utviklingen av seksuell reproduksjon med Gnetales og Anthophyte Clade. American Journal of Botany.
6. W.OG. Friedman (1990). Seksuell reproduksjon i Ephedra nevadensis (Efedraceae): Ytterligere bevis på dobbel befruktning i en ikke-blomstrende frøplante. American Journal of Botany.
7. Emne 24: befruktning og embryogenese. 24.3. Angiospermae. I morfologi av vaskulære planter. Gjenopprettet fra biologi.Edu.ar.