アポミクシスは、種子を通して、特定の種の無性生殖の形です。その結果は、母植物と遺伝的に同一の世代です。アポミクシスの語源的意味は、ギリシャ語の「アポ」から来ています。これは-欠如または不在-を意味する「ミクシス」-混合または和集合を示します。実際、アポミクシスでは、雄と雌の配偶子の結合は胚の形成には起こりません。
アポトーシス植物は、進化の観点から、有性生殖がもたらす適応的な利点を表現していません。しかし、アポミクシスは特定の環境条件に適応した遺伝子型の維持を可能にするメカニズムです。
タンポポ(Taraxacum officinalis)は、主要なアポトーシス種の1つです。出典:pixabay.com
アポミクシスでは、生殖メカニズムは性的プロセスを迂回し、植物が種子を介して増殖することを可能にします。このプロセスでは、減数分裂、受精からの胚の形成、生存可能な胚乳の作成は発生しません。
アポトーシス植物の種子は胚珠の母体組織から形成され、減数分裂と受精を迂回します。このタイプの繁殖は、イネ科のほとんどの種だけでなく、キク科、バラ科およびミカン科にもよく見られます。
この能力をトウモロコシや小麦などの農学的に関心のある作物に移すことができれば、その使用は優れた遺伝子型から得られる食品の量と質に有利に働くため、遺伝子改良の有用な部分になるでしょう。
タイプ
アポミクシスによって植物が繁殖する3つの異なるメカニズムが知られています。diplosporiaとaposporiaによる配偶体アポミクシス、およびsporophytic apomixisまたは不定胚。
ディプロスポリア
ディプロスポリアは無性生殖機構または無配偶性であり、胚は非還元胚嚢から発生します。その結果、新しい胚は、元の母植物と同じ染色体数を持っています。
それは、胚嚢または女性配偶体の母細胞が胚から直接発生するときに発生するプロセスです。二倍体単為生殖としても知られ、二倍体胚の存在を特徴とします。
アポスポリア
アポスポリアは、胚嚢が体細胞に由来するアポトーシスまたは無性生殖機構です。胚嚢は、胚嚢の幹細胞を取り囲む外皮または核に位置する体細胞に由来します。
この場合、配偶体が発生しますが、減数分裂は起こりません。胚も二倍体です。このプロセスでは、染色体数の減少は起こらず、卵子の単為生殖またはアポトーシス発生によって補完されます。
Paspalum dilatatum、胞子嚢種。ソース:Jebulon
不定胚
核細胞胚または胞子体アポミクシスと呼ばれ、柑橘類で一般的な種子またはアポミクシスによる無性生殖の一種です。この場合、胚は二倍体の胞子体から発生するため、胚嚢の形成は観察されません。
実際には、胚は母植物の卵子のレベルで体細胞から発生します。その後、それは連続した有糸分裂により発達し、減数分裂プロセスも雌性配偶体の形成も起こらない。
機構
アポミクシスは、有性生殖の基本である胚過程の特定の段階の改変の結果です。この場合、染色体数の減少、およびランダムな結合と配偶子の融合を含む減数分裂のプロセス。
確かに、無配偶の間、これらの胚の変化は、減数分裂プロセスとその製品を無効にすることができます。同様に、彼らは単為生殖の発達を通じて受精プロセスを回避または置き換えます。
アポミクシスには、有性生殖と区別する4つの胚形成過程があります。
アポトーシス
それは、マクロスポラ-メガスポア-の減数分裂の減少または変性なしに、胞子体構造が形成されるときに起こるプロセスです。それは減数分裂過程の単純化を構成し、そしてそれらはディプロスポリアとアポスポリアの両方で発生します。
胚嚢の発達
無細胞症では、細胞学的に非還元細胞(2 n)が胚嚢を発達させる能力を持っています。無胞子体の無細胞種の場合、胚嚢は精液の原基または核の内部から発生します。
単為生殖
事前の受精なしに、卵細胞から直接胚を形成する胚のプロセス。つまり、受精していない卵子から新しい植物を形成するための胚珠のアポトーシス発生。
不定胚のプロセスは柑橘類では一般的です。ソース:pixabay
仮性
それらが母細胞の受精なしで発達するという事実にもかかわらず、受粉を必要とするそれらのアポトーシス植物に関連するプロセス。胚乳は、男性の配偶子と胚嚢の細胞の極核との融合から形成されます。
実際に、配偶体無配偶プロセスでは、雌と雄の配偶子の融合または二重受精が抑制されます。しかし、極核の受精がキャンセルされても、胚乳は独立して発達します。
重要性
アポミクシスは、種子と新種を短時間で生産するための効率的な技術です。事実上、それはより良い収量とより高い表現型の品質を備えた新しいハイブリッド品種を作ることを可能にします。
アポミクシスを通して、ハイブリッドの特定の特性の損失が防止されます。病気のない植物を生産するための機能的メカニズムであり、作物のより高い収量と生産性を得る。
例
Taraxacum officinalis(タンポポ)は、無茎植物の最も一般的な例の1つです。この点で、アポミクシスはイネ科-草-、バラ科、および複合-キク科の植物で頻繁に発生します。
複合またはキク科では、アポミクシスはほとんどの種の避けられない形態の繁殖です。それどころか、イネ科とバラ科では、アポミクシスは有性生殖と交互に起こります-アポミクシス通性。
具体的には、無配偶性はいくつかの属で発生します。アキレア、アルニカ、ブラキカム、クレピス、コニーザ、エリゲロン、エウパリウム、ヒエラシウム、パルテニウム、タラサクム。
イネ科では、アポミクシスは当初Poa属で確認され、後にさまざまなパニシアスやアンドロポゴニアで説明されました。イネ科の属の中で、Bothriochloa、Capillipedium、Cenchrus、Dichanthium、Heteropogon、Paspalum、Setaria、SorghumおよびThemedaが注目されます。
しだれ草(Eragrostis curvula)。出典:USDA NRCSツーソンPMC
シダレヤナギ(Eragrostis curvula)は、牛肉の生産を増やすことができる食料源です。生殖のその形態の1つは、強制的または慣習的である可能性のある外交胞性アポミクシスによるものです。
アポトーシス植物の他の例は、バラ科のSorbus -serbales-およびCrataegus -thorn-属にあります。キク科の種であるキイチゴ属(キイチゴ属)とキク科の属である顕花植物ヒエラシウム属も同様です。
参考文献
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