KAS YRA MEGASPOROGENEZĖ? - BIOLOGIJA - 2025

Megasporogenesis yra seksualinio reprodukcijai gaubtasėklius ir gymnosperms, kurioje megasporas yra suformuota procesas. Šis procesas apima redukcinį (mejozinį) ląstelių dalijimąsi, kai kiaušidžių audiniai ir augalo kamieninės ląstelės sukelia embrioninius maišus arba dar vadinamus moteriškais gametofitais.

Sporų formavimo procesas yra būtinas lytiniam augalų dauginimuisi. Šio ir kitų rūšių embriologinių procesų tyrimas leidžia sužinoti aukštesnių augalų evoliucinius ir taksonominius aspektus.

Moteriškojo gametofito ir embriono vystymasis žoliniame augale Arabidopsis sp. Paimta ir redaguota iš „Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg“: Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnstone et alderi.

Megasporogenezės proceso žinios naudojamos norint suprasti daugelio augalų, turinčių didelį komercinį susidomėjimą, dauginimąsi ir genetinį patobulinimą, siekiant sėkmingo sodinimo ciklo.

Proceso aprašymas

Angiospermose

Žiobriniai augalai yra organizmų grupė, turinti didžiausią augalų išplitimą ir įvairovę. Jie daugiausia būdingi tuo, kad gamina gėles ir vaisius su sėklomis, pasižymi dideliu formų plastiškumu ir yra pritaikyti gyventi beveik bet kurioje planetos vietoje.

Filogenetiniu požiūriu ši augalų grupė yra monofilinė, o tai rodo, kad visos rūšys turi bendrą protėvį, todėl jų klasifikacija yra natūrali.

Šioje augalų grupėje kiaušidžių audinyje prasideda megasporogenezė. Megasporų motininė ląstelė per du mejozinio dalijimosi procesus (I ir II) suformuos keturis branduolius arba haploidines megasporas (su puse genetinės apkrovos).

Iš šių keturių megasporų didžiausias arba aukščiausias trys išsigimsta arba žūsta ląstelės, o mažiausias ar mažiausias taps funkcine megaspora.

Funkcinis megasporas sukels embriono maišelį arba megagametofitą (moterišką gametą). Norint suformuoti embriono maišelį, turi įvykti dar trys mitoziniai padalijimai, kurie sudarys aštuonis branduolius ir sukels embriono maišelį.

Šioje augalų grupėje žinomi bent trys megasporogenezės modeliai:

Daugiakampis arba monosporinis

Tai įvyksta daugumoje angiosperm augalų. Šiame procese ar modelyje ląstelių plokštelė susidaro po I ir II meiotinių ląstelių dalijimosi, iš jų susidaro keturios megasporos, turinčios vieną branduolį (be branduolio), iš kurių trys išsigimsta, kaip nurodyta ankstesniame bendrame procese, kur susidaro embriono maišelis.

Alisma arba bispora

Šiame modelyje ląstelių plokštelė formuojama po I meiozinio ląstelių dalijimosi, bet ne po II mejozės, ir susidaro dvi dvisienės megasporos (po du branduolius kiekvienoje), kuriose tik viena iš jų miršta ląstelėse, o kita sukels maišelį embrioninis.

Druse ar tetrasporic

Pagal šį modelį ląstelių plokštelė nesusiformuoja po I ir II meiotinių ląstelių dalijimųsi, todėl susidaro megaspora su keturiais branduoliais (tetranukleatas).

Sporto salėse

Gymnosperms yra ilgaamžiai augalai, galintys pasiekti didelius dydžius. Jie pasižymi labai mažų ir nelabai efektingų gėlių pateikimu, vaisių neteikia, o jų sėklos yra plikos. Pušys ir eglės, pavyzdžiui, yra gimnastikos augalai.

Ši augalų grupė filogenetiniu požiūriu laikoma polifiletiniu, tai yra, ją sudarančios rūšys nėra kilusios iš to paties bendro protėvio. Taigi tai nenatūrali grupė.

Megasporogenezė šio tipo augaluose, kaip ir angiospermose, taip pat prasideda nuo megasporų motininių ląstelių, kurios meiotinių ląstelių dalijimosi būdu linijiniu būdu gamina keturias haploidines ląsteles (megasporas).

Iš keturių suformuotų megasporų tik viena bus funkcionali ir sudarys moterišką gametofitą (embriono maišelį); minėtą gametofitą sudaro audinys, kuriame susiformavo 2 arba 3 struktūros, vadinamos archegonijomis (priklausomai nuo rūšies), būdingų kai kurioms gimnastikos viršūnėms, tokioms kaip pušys.

Šiose archegonijose įvyks dar vienas mitozinis padalijimas, kad kiekvienoje archegonijoje susidarytų nepatogi kiaušinių ląstelė. Šis paskutinis etapas priklausys nuo gymnosperm rūšių. Archegonijoje paliktos angos ar skylės, pro kurias pateks vyriškas gametofitas.

Šiuose augaluose šis procesas gali užtrukti keletą mėnesių, o angiospermos - tai gali trukti tik valandas ar dienas.

Tyrimų programos

Taksonomija ir sistematika

Embrionologiniais tyrimais, susitelkiančiais į sistematiką ir taksonomiją, siekiama išsiaiškinti filogenetinius ryšius tarp skirtingų organizmų grupių ir prireikus pritaikyti jų taksonominę klasifikaciją.

Tokie tyrimai tiek su augalais, tiek su gyvūnais padėjo išspręsti aukštesnių taksonų, pavyzdžiui, klasių, kategorijų ar šeimų, taksonomines hierarchijas. Evoliuciniai embriologijos tyrimai rūšių lygmeniu yra palyginti menki, nors pastaraisiais dešimtmečiais jie šiek tiek sustiprėjo.

Megasporogenezės tyrimai buvo labai naudingi diferencijuojant taksonomines grupes visame pasaulyje; pavyzdžiui, Crinum, Haemanthus ir Hymenocallis genčių dekoratyvinių augalų tyrimai.

ūkininkavimas

Embrionologijoje buvo atlikta daugybė tyrimų, ypač susijusių su komerciniais tikslais augalų, tokių kaip ryžiai, bulvės, kukurūzai, kviečiai, sojos pupelės, gametogeneze.

Šie tyrimai leido nustatyti idealias sąlygas kultūroms atnaujinti ir tiksliau žinoti sintezės laiką tarp lytinių lytinių organų, apvaisinimo ir embriono vystymosi, taigi buvo patobulintos žinios ir technologijos, taikytinos skirtingoms kultūroms.

Augažiedžių augalų gyvenimo ciklas. Paimta ir redaguota iš: LadyofHats Mariana Ruiz. Išvertė Chabacano.

Genetika

Bandymai pasiekti genetinį augalų pagerėjimą dažnai sukelia jų sterilumą. Megasporogenezės tyrimais ir kitomis embriologinėmis analizėmis siekiama išsiaiškinti, kas vyksta reprodukciniame procese ir dėl ko embrionai nėra gyvybingi.

Pavyzdžiui, 1985 m. MŽŪO paskelbtas tyrimas parodė, kad tam tikri bulvių klonai buvo sterilūs, o mikrosporogenezės ir megasporogenezės analizė leido daryti išvadą, kad sausgyslė ir endotelis prarado savo funkcinį ar fiziologinį aktyvumą.

Tapetas yra audinys, atsakingas už maistinių medžiagų tiekimą mikrosporoms jų vystymosi metu. Dėl šio aktyvumo praradimo nepavyko aprūpinti maistinėmis medžiagomis žiedadulkėms ir moteriai gametofito. Dėl to sterilumas pasireiškė tiek moteriškai, tiek vyriškai.

Nuorodos

1. „Magasporas“. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
2. R. Yadegari ir GN Drews (2004). Moteriškojo gametofito vystymasis. Augalo ląstelė.
3. Kraujagyslių augalų morfologija. 23 skyrius. Dauginimas ir apdulkinimas. Atkurta iš biologia.edu.ar.
4. Sporogenezė. „EcuRed“. Atgautas iš ecured.cu.
5. Lytinis dauginimasis „Gymnosperms“. Lumenas. Atkurta iš kursų.lumenlearning.com.
6. Gimnazijos peripetijų bendrumai. Mokslas ir biologija. Atkurta iš Cienciaybiologia.com.
7. MB „Raymúndez“, M. Escala ir N. Xena (2008). Megasporogenezė ir megagametogenezė hymenocallis caribaea (l.) Žolėje. (amaryllidaceae) ir kai kurios jo sėklinio vystymosi ypatybės. „Acta Botánica Venezuelica“.
8. JS Jos ir K. Bai Vijaya (1985) Sterilumas saldžiųjų bulvių klone. Atkurta iš agris.fao.org.