WikiDer > Мегагаметогенез

Megagametogenesis

Мегагаметогенез это процесс созревания женского гаметофита или мегагаметофита у растений[1] В процессе мегагаметогенеза мегаспора, возникающая в результате мегаспорогенеза, превращается в зародышевый мешок, в котором находится женская гамета.[2] Эти мегаспоры затем развиваются в гаплоидные женские гаметофиты.[2] Это происходит внутри семяпочки, которая находится внутри яичника.[3]

Процесс

Обратитесь к рисунку выше, чтобы наблюдать процесс мегагаметогенеза, который подробно описан ниже.

До мегагаметогенеза развивающийся эмбрион претерпевает мейоз во время процесса, называемого мегаспорогенезом. Затем три из четырех мегаспор распадаются, и остается только мегаспора, которая подвергнется мегагаметогенезу.[3] Следующие шаги показаны на рисунке 1 и подробно описаны ниже.

  1. Оставшаяся мегаспора подвергается раунду митоза. В результате образуется структура с двумя ядрами, также называемая двухъядерным зародышевым мешком.
  2. Два ядра мигрируют на противоположные стороны зародышевого мешка.
  3. Затем каждое гаплоидное ядро ​​проходит два раунда митоза, в результате чего на каждом конце зародышевого мешка образуется по 4 гаплоидных ядра.
  4. Одно ядро ​​из каждого набора из 4 мигрирует в центр зародышевого мешка. Они образуют двуядерную материнскую клетку эндосперма. Это оставляет три оставшихся ядра на конце микропилара и три оставшихся ядра на противоположном конце. Ядра на конце микропилара состоят из яйцеклетки, двух синергидных клеток и микропиле, отверстия, которое позволяет пыльцевой трубке проникать в структуру.[4] Ядра на противоположном конце известны просто как антиподальные клетки.[5] Эти клетки участвуют в питании эмбриона, но часто подвергаются запрограммированной гибели клеток до того, как произойдет оплодотворение.[3]
  5. Клеточные пластинки формируются вокруг антиподальных ядер, яиц и синергидных клеток.[6]

Вариации

Растения проявляют три основных типа мегагаметогенеза. Количество гаплоидных ядер в функциональной мегаспоре, участвующей в мегагаметогенезе, является основным различием между этими тремя типами.[7]

Моноспорический

Биспорный мегагаэтогенез показан на рисунке и в общих чертах ниже.

Наиболее распространенный тип мегагаметогенеза, моноспорический мегагаметогенез, описан выше. Этот тип мегагаметогенеза позволяет только одной мегаспоре претерпевать мегагаметогенез, в то время как остальные три подвергаются запрограммированной гибели клеток.[8]

Биспорик

Как следует из названия, биспорный мегагаметогенез включает два генетически различных гаплоидных ядра.[9]

  1. Эти два ядра подвергаются раунду митоза.
  2. Затем ядра на микропиларовом конце структуры проходят второй раунд митоза.
  3. Затем ядра перестраиваются с образованием трехъядерной материнской клетки эндосперма и характерного расположения микропиларового конца с яйцеклеткой и двумя синергидными клетками.
  4. Клеточные пластинки формируются вокруг яйцеклетки и синергидных клеток.

Eudicots

В эвдикот растений, весь процесс происходит внутри яйцеклетка растения. Детали процесса различаются в зависимости от вида, но описанный здесь процесс является общим. Этот процесс начинается с одного диплоид мегаспороцит в ядре. Этот мегаспороцит подвергается мейотический деление клеток на четыре клетки, которые гаплоидный. Три клетки погибают, а одна, наиболее удаленная от микропиле, развивается в мегаспору. Эта мегаспора становится больше, и ее ядро ​​подвергается митоз трижды, пока не останется восемь ядер. Эти восемь ядер затем объединяются в две группы по четыре. Обе эти группы отправляют ядро ​​в центр клетки, которое затем становится полярным ядром. Три клетки, оставшиеся на конце клетки рядом с микропиларом, становятся яйцевым аппаратом с яйцеклеткой в ​​центре и двумя синергидами. Клеточная стенка формируется вокруг другого набора ядер и образует антиподы. Клетки в центре развиваются в центральную клетку. Вся эта структура с восемью ядрами называется зародышевым мешком.

Пост-мегагаметогенез

Мегагаметогенез создает женский гаметофит, который является неотъемлемой частью опыления, очень важного процесса у растений. Мужской аналог мегагаметогенеза называется микрогаметогенезом. Микрогаметогенез - это процесс образования мужского гаметофита. Во время опыления женский гаметофит сообщается с пыльцевой трубкой, чтобы обеспечить контакт с семяпочкой.[6] При контакте пыльцевая трубка прорастает через отверстие микропиле в синергидную клетку, которая умирает, когда это происходит. Гибель синергетических клеток дает сигнал пыльцевой трубке высвободить сперму.[6] Этот процесс создает зародыш, семенную оболочку и эндосперм, которые после опыления становятся важнейшими частями семени.[6]

Последствия

Опыление - важный процесс мирового растениеводства.[10] Его успех экономически важен для фермеров.[10] Кроме того, успешное опыление необходимо для глобальной продовольственной безопасности. Злаки или семена зерновых культур являются наиболее важным продуктом питания людей во всем мире. Они составляют 48% калорий, потребляемых человеком.[11]

Смотрите также

  • Мегаспор - это женская часть цветка, в которой образуются семена. состоит из 7 частей: жгутика, хилам, покровов, микропиле, халазы, нуцеллуса, зародыша
  • Микроспора - это мужская часть цветка, в которой хранятся пыльцевые зерна.
  • Гаметофит

использованная литература

  1. ^ «QuickGO». www.ebi.ac.uk. Получено 2019-02-28.
  2. ^ а б Дрюс Г.Н., Колтунов А.М. (26.12.2011). «Женский гаметофит». Книга об арабидопсисе. 9: e0155. Дои:10.1199 / таб.0155. ЧВК 3268550. PMID 22303279.
  3. ^ а б c "ZFIN GO: Биологический процесс: развитие эмбрионального мешка". zfin.org. Получено 2019-03-21.
  4. ^ Dresselhaus T, Sprunck S, Wessel GM (февраль 2016 г.). «Механизмы удобрения цветущих растений». Текущая биология. 26 (3): R125-39. Дои:10.1016 / j.cub.2015.12.032. ЧВК 4934421. PMID 26859271.
  5. ^ Песня X, Юань Л., Сундаресан V (декабрь 2014 г.). «Антиподальные клетки сохраняются через оплодотворение в женском гаметофите Arabidopsis». Размножение растений. 27 (4): 197–203. Дои:10.1007 / s00497-014-0251-1. PMID 25389024.
  6. ^ а б c d Ядегари Р., Дрюс Г. Н. (01.06.2004). «Развитие женского гаметофита». Растительная клетка. 16 Дополнение (Дополнение 1): С133-41. Дои:10.1105 / tpc.018192. ЧВК 2643389. PMID 15075395.
  7. ^ де Бур-де-Жё, М. Дж. (1978-02-02). «Ультраструктурные аспекты мегаспорогенеза и инициации мегагаметогенеза у Lilium». Бюллетень ботанического общества Франции. Actualités Botaniques. 125 (1–2): 175–181. Дои:10.1080/01811789.1978.10826321. ISSN 0181-1789.
  8. ^ "Физиология растений, шестое издание". 6e.plantphys.net. Получено 2019-03-28.
  9. ^ Виллемсе М. Т., ван Вент Дж. Л. (1984). Johri BM (ред.). Женский гаметофит. Эмбриология покрытосеменных растений. Springer Berlin Heidelberg. С. 159–196. Дои:10.1007/978-3-642-69302-1_4. ISBN 9783642693021.
  10. ^ а б Лаутенбах С., Сеппельт Р., Либшер Дж., Дорманн С.Ф. (2012-04-26). «Пространственные и временные тренды глобального преимущества опыления». PLOS ONE. 7 (4): e35954. Bibcode:2012PLoSO ... 735954L. Дои:10.1371 / journal.pone.0035954. ЧВК 3338563. PMID 22563427.
  11. ^ Общество, National Geographic (21 сентября 2011 г.). "зерно". Национальное географическое общество. Получено 2019-03-21.

дальнейшее чтение