KAS YRA DVIGUBAS TRĘŠIMAS? (APIBŪDINIMAS) - BIOLOGIJA - 2025

Dvigubo apvaisinimas yra procesas, kuris vyksta augalų, pagal kurį vienas gametic branduolių žiedadulkes (vyrai gametofitas) apvaisina reprodukcijai ląstelių patelė (kiaušinio ląstelių), o kitas derlingos kitą kamerą, kuri bus kitoks, jei jis yra angiospermas ar lytinis organas.

Angiospermose antrasis gametofito branduolys susilieja su dviem poliniais branduoliais, esančiais žiedadulkių maišelio centrinėje ląstelėje, kad vėliau išsivystytų endospermoje. Tuo tarpu žandikauliuose antrasis vyriško gametofito branduolys susilieja su ventralinio kanalo branduoliu, kad būtų pagamintas antrasis embrionas.

Tręšimas augalais. 1) sporofitas; 2) skruzdėlytė; 3) kiaušialąstė; 4) kiaušidės; 5) mikrosporos kamieninės ląstelės; 6) megasporinės kamieninės ląstelės; 7) mikrosporos; 8) megasporos; 9) žiedadulkių grūdai (vyriškas gametofitas); 10) embriono maišelis (subrendęs moters gametofitas); 11) sėkla; 12) endospermas (3n); 13) subrendusi sėkla; I) diploidas (2n); II) haploidas (n); III) mejozė; IV) Mitozė; V) apdulkinimas; VI) dvigubas tręšimas; Paimta ir redaguota iš: TheLAW14.

Iš pradžių botanikai manė, kad dvigubas tręšimas yra išskirtinis angipermedžių reiškinys, tačiau vėliau šis procesas buvo aprašytas ir žandikaulio grupės augalams.

Istorija

Rusijos botanikas Sergejus Gavrilovičius Nawashinas, dirbantis su Lilium martagon ir Fritillaria tenella rūšių angispermėmis, pirmasis stebėjo dvigubo apvaisinimo procesą. Šį reiškinį vėliau pademonstravo žymus lenkų ir vokiečių botanikas Eduardas Strasburgeris.

Po šio atradimo įvairūs botanikai pranešė apie nenormalius dvigubo apvaisinimo atvejus skirtingose ​​gimnastikos augalų grupėse (Thuja, Abies, Pseudotsuga ir kt.). Antrojo apvaisinimo produktai gali išsigimti, sudaryti laisvus branduolius arba taip pat sukelti papildomus embrionus.

Vėliau buvo įrodyta, kad dvigubas tręšimas buvo normalus atvejis, kai buvo auginami žandikaulio grupės augalai, tačiau šiuose augaluose, skirtingai nei angiospermose, antruoju tręšimu visada gaminami papildomi embrionai, o ne endospermos.

apibūdinimas

Angiospermose

Daugelio angiperminių ląstelių pirmtakų ląstelėse (megasporocitai) mejozės būdu susidaro keturios haploidinės megasporos, iš kurių tik viena išsivysto, kad susidarytų megagametofitas, o kitose išsigimsta.

Megagametofitas gamina aštuonis branduolius, iš kurių du (poliniai branduoliai) migruoja į centrinę megagametofito arba embriono maišelio zoną, tokiu būdu susidaro dvinukė ląstelė.

Likę branduoliai periferijoje yra suskirstyti į tris grupes, iš kurių viena sudarys kiaušidę, du gretimi branduoliai sudarys sinergiją, o likę trys, esantys priešingame gale, sudarys antipodus.

Savo ruožtu vyriškas gametofitas (žiedadulkių grūdai) gamina tris branduolius; du spermatozoidai ir vienas vegetatyvinis. Kai žiedadulkių grūdai liečiasi su stigma, jie sudygsta ir iš jų susidaro žiedadulkių vamzdelis, kuris auga pagal stilių, kurį traukia sinergikų gaminamos medžiagos.

Tada du spermos branduoliai migruoja per žiedadulkių vamzdelį, kad būtų atliekamas dvigubas apvaisinimas. Vienas spermos branduolys susilies su kiaušinio ląstelės branduoliu ir suformuos zigotą, kuris sukels embrioną, o kitas susilies su dviem centrinės ląstelės branduoliais, sukeliančiais endospermą.

Endospermas

Endospermas yra triploidinis audinys, suformuotas susiliejus embriono maišelio (binukleato) centrinei ląstelei su vienu iš dviejų žiedadulkių grūdelių spermos branduolių. Endospermo ląstelėse gausu krakmolo granulių, įterptų į baltymų matricą, ir jų funkcija yra tiekti maistinę medžiagą besivystančiam embrionui.

Mokslininkai nėra sutarę dėl endospermo evoliucinės kilmės angiospermose. Kai kurie autoriai teigia, kad tai yra papildomas embrionas, kurio raida buvo paversta maistiniu audiniu kito embriono naudai.

Kiti autoriai tvirtina, kad endospermas nėra lytinio dauginimosi produktas, bet yra vegetatyvinė embriono maišelio vystymosi fazė, kaip būna gimnastikospermose. Abi hipotezės turi savo paneigėjus ir gynėjus.

Gnetales

Vieninteliai giminingi gimnastikos augalai, kuriuose įrodytas dvigubas tręšimas, priklauso Gnetum ir Ephedra (Gnatales) genčiai. Tačiau nė viename iš jų endospermas neatsiranda dėl šio dvigubo apvaisinimo.

Efedra

Bent dviejose Efedros rūšyse moteriškos lyties organų archegonijoje susidaro monosporiniai gametofitai. Savo spermatozoidą sudaro keturi branduoliai, iš kurių du yra reprodukciniai.

Šie spermos branduoliai išsiskiria į megagametofitą ir vienas iš jų sulimpa su kiaušinio ląstelės branduoliu, o kitas susilieja su ventralinio kanalo branduoliu.

Rezultatas yra du zigotai, kurie išsivystys į genetiškai tapačius gyvybingus embrionus, nes du moteriški branduoliai buvo suformuoti monosporiniame gametofite, o du spermos branduoliai iš to paties žiedadulkių vamzdelio taip pat yra genetiškai identiški.

Kiekvienoje moterų gametofitoje gali susidaryti dvi ar daugiau archegonijų, dėl kurių gametofitoje vienu metu gali vykti keli dvigubi apvaisinimo atvejai.

Gnetum

Dvigubas tręšimas Gnetum turi svarbių skirtumų, palyginti su dvigubu tręšimu, kuris vyksta Efedroje. Gnetume, skirtingai nei Efedryje, moterų gametofitai yra tetrasporiniai, o ne monosporiniai.

Kitas skirtumas yra tas, kad Gnetume nesudaromos nei archegonijos, nei iš anksto numatyti kiaušialąsčiai. Dėl ocecilų praradimo daugybė moterų gametofitinių branduolių yra apvaisinami; tokiu būdu du spermos branduoliai iš žiedadulkių vamzdelio gali apvaisinti bet kuriuos du moters branduolius.

Kaip ir Efedroje, dvigubo apvaisinimo proceso metu Gnetume bus gaunami du gyvybingi zigotai, tačiau tokiu būdu zigotai nebus genetiškai identiški dėl tetrasporinio moteriško gametofito pobūdžio. Gnetume taip pat gali pasikartoti dvigubas tręšimas, jei yra pakankamai žiedadulkių grūdų.

Gentinis augalas Ephedra viridis. Paimta ir redaguota iš: Dcrjsr.

Dvigubas tręšimas ir evoliucija augaluose

Dvigubo apvaisinimo atradimas Gnetume ir Efedryje palaiko evoliucijos hipotezę, pagal kurią šis procesas kilo bendroje Gnetales ir Angiosperms protėvyje, todėl sinapsimorfija (pasidalijamasis išvestinis pobūdis) leistų juos sugrupuoti į antifitus. (monofilinis).

Synapomorphies yra išvestiniai simboliai, kuriuos dalijasi dvi ar daugiau rūšių ar taksonų ir kurie dėl to gali turėti tam tikrą giminystės laipsnį. Protėvių pobūdis (plesiomorfinis) tokiu atveju būtų paprastas apvaisinimas.

Tokiu būdu žandikauliai gali būti pagrindinė antifitų grupės grupė, kurioje dvigubas tręšimas sukelia du gyvybingus zigotus, o endospermo, kaip dvigubo apvaisinimo produkto, atsiradimas būtų unikali angiospermijų sinapsių forma. .

Nuorodos

1. Endospermas. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
2. Dvigubas vaisingumas. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
3. C. Lyra. Kas yra monofiletinė grupė? Atgauta iš „lifeder.com“.
4. „MW Nabors“ (2004). Įvadas į botaniką. „Pearson Education, Inc.“
5. JS Carmichael & WE Friedman (1996). Dvigubas apvaisinimas žandikaulio nykštukuose (Gnetaceae): jo įtaka lytinio dauginimosi ramunėlėms ir antofito klotei raidai. Amerikos botanikos žurnalas.
6. MES Friedmanas (1990). Lytinis dauginimasis Ephedra nevadensis (Ephedraceae): papildomi dvigubo tręšimo ne žydinčiame sėkliniame augale įrodymai. Amerikos botanikos žurnalas.
7. 24 skyrius. Tręšimas ir embriogenezė. 24.3. Angiospermae. Kraujagyslių augalų morfologijoje. Atkurta iš biologia.edu.ar.