КАКВО Е МЕГАСПОРОГЕНЕЗА? - БИОЛОГИЯ - 2025

В megasporogenesis е процес на полово размножаване в покритосеменни и голосеменни, в която са оформени megasporas. Този процес включва редукционни (мейотични) клетъчни деления, при които тъканите на яйчниците и стволовите клетки на растението пораждат ембрионални чували или наричани също женски гаметофити.

Процесът на образуване на спори е от съществено значение за сексуалното размножаване на растенията. Изследването на този и други видове ембриологични процеси позволява да се познават еволюционните и таксономичните аспекти на висшите растения.

Развитие на женския гаметофит и ембрион в тревистото растение Arabidopsis sp. Взета и редактирана от 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.derivativeP (производна)

Знанията за процеса на мегаспорогенеза се използват за разбиране на възпроизводството и постигане на генетично подобрение на много растения с висок търговски интерес, за да се получат успешни цикли на засаждане.

Описание на процеса

При покритосеменни растения

Ангиоспермите са групата на организмите с най-голямо разширение и разнообразие сред растенията. Те се характеризират главно с производството на цветя и плодове със семена, имат голяма пластичност на формите и са се приспособили да живеят почти навсякъде на планетата.

От филогенетична гледна точка тази група растения е монофилетична, което показва, че всички видове имат общ прародител и следователно тяхната класификация е естествена.

При тази група растения мегаспорогенезата започва в яйчниковата тъкан. Майчината клетка на мегаспорите чрез два процеса на мейотично деление (I и II) ще образува четири ядра или хаплоидни мегаспори (с половин генетичен товар).

От тези четири мегаспори най-големите или най-високите три ще се изродят или претърпят клетъчна смърт, докато най-малката или най-ниската ще се превърне във функционален мегаспор.

Функционалният мегаспор ще породи ембрионалния сак или мегагаметофит (женска гамета). За да се образува ембрионалната торбичка, трябва да се появят още три митотични деления, които ще образуват осем ядра, пораждащи ембрионалния сак.

В тази група растения са известни поне три модела на мегаспорогенеза:

Полигон или моноспорен

Това се случва при повечето растения на покритосеменни растения. В този процес или модел, пластина от клетки се образува след мейотично клетъчно деление I и II, което поражда четири мегаспори с по едно ядро ​​всяко (неразделено), от които три ще се изроди, както е посочено в предишния общ процес, т.е. където се образува ембрионалната торбичка.

Ализма или бисфор

В този модел се образува клетъчна плака след мейотично клетъчно деление I, но не и след мейоза II, което поражда две бинуклеатни мегаспори (по две ядра всяко), в които само една претърпява клетъчна смърт, а другата ще доведе до торбичката ембрионални.

Друза или тетраспорична

При този модел клетъчната плака не се образува след мейотични клетъчни деления I и II, което поражда мегаспора с четири ядра (тетрануклеат).

При teretanosperms

Гимноспермите са дълголетни растения, способни да достигнат големи размери. Те се характеризират с представяне на много малки и не много ефектни цветя, не представят плодове, а семената им са голи. Боровете и елите, например, са гимнастични растения.

Тази група растения филогенетично се счита за полифилетична, тоест видовете, които я съставят, не произхождат от един и същ общ предшественик. Така че това е неестествена група.

Мегаспорогенезата при този тип растения също започва, както при покритосеменните растения, с майчината клетка на мегаспорите, която чрез процесите на мейотично клетъчно делене произвежда четири хаплоидни клетки (мегаспори) по линеен начин.

От образуваните четири мегаспори само една ще бъде функционална и ще образува женския гаметофит (ембрионален сак); Този женски гаметофит се състои от тъкан, в която са се образували 2 или 3 структури, наречени архегония (в зависимост от вида), типични за някои фитосперми, като борове.

В тези архегонии ще възникне друго митотично разделение, което ще образува обемна яйцеклетка за всяка архегония. Този последен етап ще варира в зависимост от видовете gymnosperm. Архегонията оставя отвори или дупки, през които мъжкият гаметофит ще влезе.

В тези растения този процес може да отнеме няколко месеца, докато при покритосеменните растения, от друга страна, може да отнеме само часове или дни.

Приложения за научни изследвания

Таксономия и систематика

Ембриологичните изследвания, фокусирани върху систематиката и таксономията, се стремят да разрешат филогенетичните връзки между различните групи организми и да адаптират, ако случаят го налага, тяхната таксономична класификация.

Както растенията, така и животните, подобни изследвания са помогнали за разрешаването на таксономичните йерархии във висшите таксони, като класове, ордени или семейства. Еволюционните ембриологични проучвания при растения на видово ниво са сравнително оскъдни, въпреки че те придобиха известна сила през последните десетилетия.

Изследванията на мегаспорогенезата са били много полезни при разграничаване на таксономичните групи по целия свят; например проучвания върху декоративни растения от родовете Crinum, Haemanthus и Hymenocallis.

Земеделие

Проведени са много изследвания в областта на ембриологията, особено гаметогенезата на растения от търговски интерес, като ориз, картофи, царевица, пшеница, соя, и много други.

Тези изследвания позволиха да се определят идеалните условия за подновяване на културите и да се знае с по-голяма сигурност времето за синхронизация между гамети, оплождане и развитие на ембриона, като впоследствие се подобри познанието и технологията, приложими за различните култури.

Жизнен цикъл на растение за покритосеменни растения. Взето и редактирано от: LadyofHats Mariana Ruiz. Преведено от Чабакано.

генетика

Опитите за постигане на генетично подобрение на растенията често водят до тяхната стерилност. Изследванията на мегаспорогенезата и други ембриологични анализи се стремят да разкрият какво се случва в репродуктивния процес и каква е причината, поради която ембрионите не са жизнеспособни.

Например, проучване, публикувано от ФАО през 1985 г., показва, че определени клонове на картофи са стерилни и анализът на микроспорогенезата и мегаспорогенезата позволява заключението, че тепетумът и ендотелът са загубили своята функционална или физиологична активност.

Тапетумът е тъкан, която отговаря за осигуряването на хранителни вещества на микроспорите по време на тяхното развитие. Поради тази загуба на активност процесът на доставяне на хранителни вещества на прашец и женския гаметофит се провали. В резултат на това се появи стерилност както в женската, така и в мъжката фаза.

Препратки

1. Magaspore. В Уикипедия. Възстановено от en.wikipedia.org.
2. R. Yadegari & GN Drews (2004). Развитие на женските гаметофити. Растителната клетка.
3. Морфология на съдовите растения. Блок 23, Размножаване и опрашване. Възстановено от biologia.edu.ar.
4. Sporogenesis. ЗАЩИТЕН. Възстановена от eured.cu.
5. Сексуална репродукция в гимназисти. Lumen. Възстановена отurs.lumenlearning.com.
6. Общи положения на гимнастичните растения. Наука и биология. Възстановени от Cienciaybiologia.com.
7. MB Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Мегаспорогенеза и мегагаметогенеза при билка hymenocallis caribaea (l.). (amaryllidaceae) и някои характеристики на неговото начално развитие. Acta Botánica Venezuelica.
8. JS Jos & K. Bai Vijaya (1985) Стерилност в клон на сладък картоф. Възстановено от agris.fao.org.