- คำอธิบายกระบวนการ
- ใน angiosperms
- รูปหลายเหลี่ยมหรือโมโนสปอริก
- Alisma หรือ bisporic
- Druse หรือ tetrasporic
- ในยิมโนสเปิร์ม
- การประยุกต์ใช้การวิจัย
- อนุกรมวิธานและระบบ
- การทำฟาร์ม
- พันธุศาสตร์
- อ้างอิง
megasporogenesisเป็นกระบวนการของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศใน Angiosperms และพืชเมล็ดเปลือยที่ megasporas จะเกิดขึ้น กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์แบบลดขนาด (meiotic) ซึ่งเนื้อเยื่อรังไข่และเซลล์ต้นกำเนิดของพืชก่อให้เกิดถุงตัวอ่อนหรือเรียกอีกอย่างว่า gametophytes ตัวเมีย
กระบวนการสร้างสปอร์มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืช การศึกษากระบวนการเอ็มบริโอประเภทนี้และประเภทอื่น ๆ ช่วยให้ทราบถึงลักษณะวิวัฒนาการและอนุกรมวิธานของพืชชั้นสูง
พัฒนาการของเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและเอ็มบริโอในไม้ล้มลุก Arabidopsis sp. นำมาและแก้ไขจาก Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et al.derivativePC อนุพันธ์ (talkativeKetative)
ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการ megasporogenesis ใช้เพื่อทำความเข้าใจการสืบพันธุ์และบรรลุการปรับปรุงพันธุกรรมของพืชหลายชนิดที่มีผลประโยชน์ทางการค้าสูงเพื่อให้ได้วงจรการปลูกที่ประสบความสำเร็จ
คำอธิบายกระบวนการ
ใน angiosperms
Angiosperms เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีส่วนขยายและความหลากหลายมากที่สุดในหมู่พืช พวกเขาโดดเด่นด้วยการผลิตดอกไม้และผลไม้ด้วยเมล็ดพืชมีรูปแบบที่สวยงามและปรับตัวให้เข้ากับชีวิตได้เกือบทุกที่บนโลก
จากมุมมองทางวิวัฒนาการของพืชกลุ่มนี้เป็นพืชเชิงเดี่ยวซึ่งบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีบรรพบุรุษร่วมกันดังนั้นการจำแนกประเภทจึงเป็นไปตามธรรมชาติ
ในพืชกลุ่มนี้ megasporogenesis เริ่มต้นในเนื้อเยื่อรังไข่ เซลล์แม่ของ megaspores ผ่านสองกระบวนการของการแบ่งแบบไมโอติก (I และ II) จะสร้างนิวเคลียสสี่นิวเคลียสหรือเมกาสปอร์เดี่ยว (มีภาระทางพันธุกรรมครึ่งหนึ่ง)
ในบรรดาเมกะสปอร์ทั้งสี่นี้สามที่ใหญ่ที่สุดหรือสูงสุดจะเสื่อมสภาพหรือผ่านการตายของเซลล์ในขณะที่ขนาดเล็กที่สุดหรือต่ำสุดจะกลายเป็นเมกะสปอร์ที่ใช้งานได้
megaspore ที่ใช้งานได้จะก่อให้เกิดถุงตัวอ่อนหรือ megagametophyte (gamete ตัวเมีย) ในการสร้างถุงเอ็มบริโอจะต้องมีการแบ่งไมโทติกอีกสามส่วนซึ่งจะรวมกันเป็นแปดนิวเคลียสทำให้เกิดถุงเอ็มบริโอ
ในพืชกลุ่มนี้รู้จักรูปแบบของ megasporogenesis อย่างน้อยสามรูปแบบ:
รูปหลายเหลี่ยมหรือโมโนสปอริก
สิ่งนี้เกิดขึ้นในพืชแองจิโอสเปิร์มส่วนใหญ่ ในกระบวนการหรือแบบจำลองนี้แผ่นเซลล์จะถูกสร้างขึ้นหลังจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอติก I และ II ทำให้เกิดสี่เมกะสปอร์โดยมีนิวเคลียสเดี่ยว (ไม่นิวเคลียส) ซึ่งทั้งสามจะเสื่อมสภาพตามที่ระบุไว้ในกระบวนการทั่วไปก่อนหน้านี้ ที่ซึ่งสร้างถุงตัวอ่อน
Alisma หรือ bisporic
ในแบบจำลองนี้แผ่นเซลล์จะเกิดขึ้นหลังจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอติก I แต่ไม่ใช่หลังจากไมโอซิส II ทำให้เกิดไบนิวคลีเอตเมกาสปอร์สองตัว (นิวเคลียสสองนิวเคลียส) ซึ่งมีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่ผ่านการตายของเซลล์และอีกอันจะก่อให้เกิดถุง เป็นตัวอ่อน
Druse หรือ tetrasporic
ในรูปแบบนี้แผ่นเซลล์จะไม่เกิดขึ้นหลังจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอติก I และ II ทำให้เกิดเมกะสปอร์ที่มีนิวเคลียสสี่นิวเคลียส (เตตระนิวคลีเอต)
ในยิมโนสเปิร์ม
Gymnosperms เป็นพืชที่มีอายุยืนยาวสามารถขยายพันธุ์ได้มาก มีลักษณะเด่นด้วยการนำเสนอดอกไม้ขนาดเล็กและไม่ฉูดฉาดมากพวกเขาไม่นำเสนอผลไม้และเมล็ดของพวกเขาจะเปลือยเปล่า ตัวอย่างเช่นต้นสนและต้นสนเป็นพืชยิมโนสเปิร์ม
พืชกลุ่มนี้ถือว่าเป็นโพลีไฟโลจีเนติกกล่าวคือสปีชีส์ที่ประกอบขึ้นไม่ได้สืบเชื้อสายมาจากบรรพบุรุษร่วมเดียวกัน ดังนั้นจึงเป็นกลุ่มที่ผิดธรรมชาติ
Megasporogenesis ในพืชประเภทนี้ก็เริ่มต้นเช่นเดียวกับใน angiosperms โดยมีเซลล์แม่ของ megaspores ซึ่งโดยกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอติกจะทำให้เกิดเซลล์เดี่ยวสี่เซลล์ (megaspores) ในลักษณะเชิงเส้น
จากสี่ megaspores ที่เกิดขึ้นมีเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่จะทำงานได้และจะสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (ถุงตัวอ่อน) กล่าวว่า gametophyte เพศเมียประกอบด้วยเนื้อเยื่อที่มีโครงสร้าง 2 หรือ 3 โครงสร้างเรียกว่า archegonia (ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์) ซึ่งเป็นแบบฉบับของ gymnosperms บางชนิดเช่นต้นสนได้ก่อตัวขึ้น
ในอาร์คีโกเนียเหล่านี้จะมีการแบ่งแบบไมโทติกอีกชนิดหนึ่งเพื่อสร้างเซลล์ไข่ขนาดใหญ่สำหรับแต่ละอาร์คีโกเนีย ขั้นตอนสุดท้ายนี้จะแตกต่างกันไประหว่างสายพันธุ์ยิมโนสเปิร์ม Archegonia เว้นช่องหรือรูที่ gametophyte ตัวผู้จะเข้าไป
ในพืชเหล่านี้กระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายเดือนกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ในขณะที่ในพืชแองจิโอสเปิร์มอาจใช้เวลาเพียงชั่วโมงหรือหลายวัน
การประยุกต์ใช้การวิจัย
อนุกรมวิธานและระบบ
การศึกษาเกี่ยวกับตัวอ่อนที่มุ่งเน้นไปที่การจัดระบบและอนุกรมวิธานพยายามแก้ไขความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆและปรับตัวหากกรณีนี้รับประกันได้การจำแนกประเภทอนุกรมวิธานของพวกเขา
ทั้งในพืชและสัตว์การศึกษาดังกล่าวได้ช่วยแก้ไขลำดับชั้นของอนุกรมวิธานในแท็กซ่าที่สูงขึ้นเช่นคลาสคำสั่งหรือครอบครัว การศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเอ็มบริโอในพืชในระดับสปีชีส์นั้นค่อนข้างหายากแม้ว่าพวกมันจะได้รับความเข้มแข็งในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา
การศึกษา Megasporogenesis มีประโยชน์อย่างมากในการแยกแยะกลุ่มอนุกรมวิธานทั่วโลก ตัวอย่างเช่นการศึกษาเกี่ยวกับไม้ประดับจำพวก Crinum, Haemanthus และ Hymenocallis
การทำฟาร์ม
มีการศึกษามากมายในสาขาเอ็มบริโอโดยเฉพาะการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชที่มีผลประโยชน์ทางการค้าเช่นข้าวมันฝรั่งข้าวโพดข้าวสาลีถั่วเหลืองและอื่น ๆ อีกมากมาย
การศึกษาเหล่านี้ทำให้สามารถกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมในการปลูกพืชใหม่และเพื่อให้ทราบถึงเวลาในการซิงโครไนซ์ระหว่าง gametes การปฏิสนธิและการพัฒนาของตัวอ่อนด้วยความมั่นใจมากขึ้นส่งผลให้การปรับปรุงความรู้และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับพืชต่างๆ
วงจรชีวิตของพืชแองจิโอสเปิร์ม ถ่ายและแก้ไขจาก: LadyofHats Mariana Ruiz แปลโดย Chabacano
พันธุศาสตร์
ความพยายามในการปรับปรุงพันธุกรรมของพืชมักส่งผลให้พืชเป็นหมัน การศึกษา Megasporogenesis และการวิเคราะห์ตัวอ่อนอื่น ๆ พยายามที่จะเปิดเผยสิ่งที่เกิดขึ้นในกระบวนการสืบพันธุ์และอะไรคือสาเหตุที่ทำให้ตัวอ่อนไม่สามารถทำงานได้
ตัวอย่างเช่นการศึกษาที่เผยแพร่โดย FAO ในปี 2528 แสดงให้เห็นว่าโคลนมันฝรั่งบางชนิดเป็นหมันและการวิเคราะห์ microsporogenesis และ megasporogenesis ทำให้ได้ข้อสรุปว่า tepetum และ endothelium สูญเสียการทำงานหรือกิจกรรมทางสรีรวิทยา
Tapetum เป็นเนื้อเยื่อที่รับผิดชอบในการให้สารอาหารแก่ไมโครสปอร์ในระหว่างการพัฒนา เนื่องจากการสูญเสียกิจกรรมนี้กระบวนการส่งสารอาหารไปยังละอองเรณูและเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียจึงล้มเหลว ด้วยเหตุนี้การเป็นหมันจึงเกิดขึ้นทั้งในระยะตัวเมียและตัวผู้
อ้างอิง
- Magaspore บน Wikipedia สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
- อาร์ยาเดการีและ GN Drews (2004) การพัฒนา Gametophyte หญิง เซลล์พืช
- สัณฐานวิทยาของพืชในหลอดเลือด หน่วยที่ 23 การสืบพันธุ์และการผสมเกสร กู้คืนจาก biologia.edu.ar.
- Sporogenesis EcuRed กู้คืนจาก ecured.cu.
- การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศใน Gymnosperms Lumen กู้คืนจาก courses.lumenlearning.com.
- ลักษณะทั่วไปของ gymnosperms วิทยาศาสตร์และชีววิทยา. กู้คืนจาก Cienciaybiologia.com.
- MB Raymúndez, M.Escala & N. Xena (2008). Megasporogenesis และ megagametogenesis ในสมุนไพร hymenocallis caribaea (l.) (amaryllidaceae) และลักษณะบางอย่างของการพัฒนาน้ำเชื้อ. Acta Botánicaเวเนซุเอลา
- JS Jos & K. Bai Vijaya (1985) การเป็นหมันในโคลนมันเทศ. กู้คืนจาก agris.fao.org.