megasporogenesisは megasporasが形成された被子植物および裸子植物における有性生殖のプロセスです。このプロセスには、植物の卵巣組織と幹細胞が胚嚢または女性配偶体とも呼ばれる還元(減数分裂)細胞分裂が含まれます。
胞子形成プロセスは、植物の有性生殖に不可欠です。これおよび他のタイプの発生学的プロセスの研究により、高等植物の進化的および分類学的側面を知ることができます。
草本植物Arabidopsis sp。における雌性配偶体および胚の発生 Double_fertilization_in_arabidopsis.jpgから取得して編集しました。
大胞子形成プロセスの知識は、成功した植え付けサイクルを得るために、商業的関心の高い多くの植物の生殖を理解し、遺伝的改善を達成するために使用されます。
過程説明
被子植物で
被子植物は、植物間で最大の広がりと多様性を持つ生物のグループです。それらは主に種子を用いて花や果物を生産することを特徴とし、形態の優れた可塑性を有し、地球上のほとんどどこにでも住むのに適しています。
系統学的な観点から見ると、この植物のグループは単系統であり、すべての種が共通の祖先を持ち、したがってそれらの分類が自然であることを示しています。
この植物群では、巨胞子形成は卵巣組織で始まります。大胞子の母細胞は、減数分裂の2つのプロセス(IおよびII)によって、4つの核または半数体の大胞子(遺伝的負荷の半分)を形成します。
これらの4つの大胞子のうち、最大または最大の3つは変性または細胞死を起こし、最小または最小は機能的な大胞子になります。
機能的な大胞子は、胚嚢または巨大配偶体(女性の配偶子)を生じます。胚嚢を形成するには、さらに3つの有糸分裂が必要であり、これにより8つの核が形成され、胚嚢が生じます。
この植物のグループでは、少なくとも3つのパターンの巨胞子形成が知られています。
ポリゴンまたは単胞子
これはほとんどの被子植物で発生します。このプロセスまたはモデルでは、減数分裂の細胞分裂IおよびIIの後に細胞のプレートが形成され、それぞれ単一の核(単核)を備えた4つの大胞子が生じます。胚嚢が形成される場所。
Alismaまたはbisporic
このモデルでは、減数分裂の細胞分裂Iの後で細胞板が形成されますが、減数分裂IIの後には形成されず、2つの二核大胞子(それぞれ2つの核)が生じます。初期。
ドルーズまたはテトラスポリック
このパターンでは、減数分裂の細胞分裂IとIIの後に細胞板が形成されず、4つの核を持つ大胞子(四核)が生じます。
裸子植物で
裸子植物は長命の植物で、大きなサイズに達することができます。彼らは非常に小さく、派手ではない花を提示することによって特徴付けられ、彼らは果物を提示せず、彼らの種子は裸です。たとえば、松やもみは裸子植物です。
この植物のグループは、系統発生的に多系統と見なされます。つまり、それを構成する種は、同じ共通の祖先から派生したものではありません。だからそれは不自然なグループです。
このタイプの植物における巨胞子形成も、被子植物のように、減数分裂の細胞分裂プロセスによって直線的な方法で4つの一倍体細胞(巨胞子)を生成する大胞子の母細胞から始まります。
形成された4つの大胞子のうち、1つだけが機能し、雌性配偶体(胚嚢)を形成します。このメスの配偶体は、松などのいくつかの裸子植物に典型的な、アルケゴニア(種によって異なります)と呼ばれる2つまたは3つの構造が形成された組織で構成されています。
これらのアルケゴニアでは、別の有糸分裂が起こり、各アルケゴニアに対してかさ高い卵細胞が形成されます。この最後の段階は、裸子植物の種によって異なります。アルケゴニアは、オスの配偶体が入る開口部または穴を残します。
これらの植物では、このプロセスが完了するまでに数か月かかることがありますが、被子植物では、数時間または数日しかかかりません。
研究アプリケーション
分類と体系
系統学と分類学に焦点を当てた発生学的研究は、生物の異なるグループ間の系統関係を解決し、ケースがそれを正当化する場合、それらの分類学的分類を適応させることを目指します。
植物と動物の両方で、このような研究は、クラス、注文、または家族などの上位分類群の分類階層を解決するのに役立ちました。種レベルでの植物の進化発生学研究は比較的希少ですが、最近の数十年である程度の強みを獲得しています。
メガスポロジェネシス研究は、世界中の分類群を区別するのに非常に役立ちました。例えば、Crinum、HaemanthusおよびHymenocallis属の観賞植物に関する研究。
農業
発生学、特にコメ、ジャガイモ、トウモロコシ、小麦、大豆などの商業的に関心のある植物の配偶子形成において多くの研究が行われてきました。
これらの研究により、作物を更新するための理想的な条件を決定し、配偶子、受精、胚の発生の同期時間をより確実に知ることができ、その結果、さまざまな作物に適用できる知識と技術を向上させることができました。
被子植物のライフサイクル。撮影および編集者:LadyofHats Mariana Ruiz。Chabacanoによって翻訳されました。
遺伝学
植物の遺伝的改善を達成する試みは、しばしばそれらの不稔をもたらします。巨胞子形成研究および他の発生学的分析は、生殖過程で何が起こるか、および胚が生存できない理由は何かを明らかにしようとします。
たとえば、1985年にFAOによって発表された研究は、特定のジャガイモのクローンが無菌であることを示し、小胞子形成と大胞子形成の分析により、テペタムと内皮が機能的または生理学的活性を失ったという結論が得られました。
タペータムは、小胞子の発生中に栄養素を小胞子に提供することを担当する組織です。この活動の喪失により、花粉と雌の配偶体に栄養素を供給するプロセスは失敗しました。この結果、雌性相と雄性相の両方で不妊が起こりました。
参考文献
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