MEGASPOROGENESIS LÀ GÌ? - SINH HỌC

Các megasporogenesis là một quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật hạt kín và cây hạt trần trong đó megasporas được hình thành. Quá trình này liên quan đến sự phân chia tế bào giảm (meiotic) trong đó mô buồng trứng và tế bào gốc của cây tạo ra túi phôi hay còn gọi là giao tử cái.

Quá trình hình thành bào tử rất cần thiết trong quá trình sinh sản hữu tính của thực vật. Việc nghiên cứu quá trình này và các loại quá trình phôi khác cho phép biết được các khía cạnh tiến hóa và phân loại của thực vật bậc cao.

Sự phát triển của giao tử cái và phôi ở cây thân thảo Arabidopsis sp. Được lấy và chỉnh sửa từ Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresp Tương ứng_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et al.derivative (talkativeKetative)

Kiến thức về quá trình phát sinh megasporogenesis được sử dụng để hiểu sự sinh sản và đạt được sự cải thiện di truyền của nhiều cây trồng có lợi ích thương mại cao, nhằm thu được các chu kỳ trồng thành công.

Miêu tả quá trình

Ở thực vật hạt kín

Thực vật hạt kín là nhóm sinh vật có độ mở rộng và đa dạng lớn nhất trong các loài thực vật. Chúng có đặc điểm chủ yếu là tạo ra hoa và quả bằng hạt, có độ dẻo lớn và thích nghi để sống ở hầu hết mọi nơi trên hành tinh.

Từ quan điểm phát sinh loài, nhóm thực vật này là đơn ngành, điều này chỉ ra rằng tất cả các loài đều có chung tổ tiên và do đó việc phân loại chúng là tự nhiên.

Ở nhóm thực vật này, quá trình tạo megasporogenesis bắt đầu trong mô buồng trứng. Tế bào mẹ của megaspores, thông qua hai quá trình phân chia meiotic (I và II), sẽ hình thành bốn nhân hoặc megaspores đơn bội (với một nửa tải trọng di truyền).

Trong số bốn megaspore này, ba megaspore lớn nhất hoặc cao nhất sẽ thoái hóa hoặc trải qua quá trình chết tế bào, trong khi megaspore nhỏ nhất hoặc thấp nhất sẽ trở thành megaspore chức năng.

Megaspore chức năng sẽ tạo ra túi phôi hoặc megagametophyte (giao tử cái). Để hình thành túi phôi, phải xảy ra thêm 3 lần phân bào nữa, sẽ tạo thành 8 nhân, làm phát sinh túi phôi.

Trong nhóm thực vật này, ít nhất ba kiểu hình thành megasporogenesis đã được biết đến:

Polygonum hoặc monosporic

Điều này xảy ra ở hầu hết các thực vật hạt kín. Trong quá trình hoặc mô hình này, một mảng tế bào được hình thành sau quá trình phân chia tế bào sinh học I và II, tạo ra bốn megaspore với một nhân đơn lẻ mỗi nhân (không nhân), trong đó ba tế bào sẽ thoái hóa như đã chỉ ra trong quy trình chung trước đó, nơi hình thành túi phôi.

Alisma hoặc bisporic

Trong mô hình này, một tấm tế bào được hình thành sau quá trình phân chia tế bào meiotic I, nhưng không phải sau quá trình meiosis II, tạo ra hai megaspore binucleate (hai nhân mỗi loại), trong đó chỉ một tế bào chết và cái kia sẽ tạo ra túi. phôi thai.

Druse hoặc tetrasporic

Trong mô hình này, một tấm tế bào không được hình thành sau các lần phân chia tế bào meiotic I và II, tạo ra một megaspore với bốn nhân (tetranucleate).

Ở cây hạt trần

Cây hạt trần là thực vật sống lâu năm, có khả năng đạt kích thước lớn. Chúng có đặc điểm là ra hoa rất nhỏ và không sặc sỡ, không ra quả, hạt trần. Ví dụ, cây thông và cây đầu tiên là thực vật hạt trần.

Nhóm thực vật này về mặt phát sinh loài được coi là đa chủng, tức là các loài tạo ra nó không thuộc cùng một tổ tiên chung. Vì vậy, nó là một nhóm không tự nhiên.

Quá trình phát sinh megasporogenesis ở loại thực vật này cũng bắt đầu, giống như ở thực vật hạt kín, với một tế bào mẹ của megaspores, nhờ quá trình phân chia tế bào meiotic tạo ra bốn tế bào đơn bội (megaspores) theo cách tuyến tính.

Trong số bốn bào tử được hình thành, chỉ có một bào tử có chức năng và sẽ hình thành thể giao tử cái (túi phôi); Thể giao tử cái này bao gồm một mô trong đó có 2 hoặc 3 cấu trúc được hình thành gọi là giao tử (tùy loài), điển hình của một số cây hạt trần như cây thông.

Ở những chứng nguyên phân này, một đợt phân bào khác sẽ xảy ra để tạo thành một tế bào trứng cồng kềnh cho mỗi chứng nguyên phân. Giai đoạn cuối này sẽ khác nhau giữa các loài hạt trần. Archegonia để lại các lỗ hở hoặc lỗ để giao tử đực đi vào.

Ở những cây này, quá trình này có thể mất vài tháng để hoàn thành, trong khi ở thực vật hạt kín, ngược lại, có thể chỉ mất vài giờ hoặc vài ngày.

Ứng dụng nghiên cứu

Phân loại học và hệ thống học

Các nghiên cứu phôi học tập trung vào hệ thống học và phân loại học, tìm cách giải quyết các mối quan hệ phát sinh loài giữa các nhóm sinh vật khác nhau và thích nghi, nếu trường hợp phù hợp, phân loại phân loại của chúng.

Ở cả thực vật và động vật, những nghiên cứu như vậy đã giúp giải quyết các thứ bậc phân loại ở các đơn vị phân loại cao hơn như lớp, bậc hoặc họ. Các nghiên cứu về phôi học tiến hóa ở thực vật ở cấp độ loài tương đối khan hiếm, mặc dù chúng đã đạt được một số thế mạnh trong những thập kỷ gần đây.

Các nghiên cứu về Megasporogenesis đã rất hữu ích trong việc phân biệt các nhóm phân loại trên khắp thế giới; ví dụ, các nghiên cứu về cây cảnh thuộc các chi Crinum, Haemanthus và Hymenocallis.

nông nghiệp

Đã có nhiều nghiên cứu được thực hiện trong phôi học, đặc biệt là sự phát sinh giao tử của các cây có lợi ích thương mại, chẳng hạn như gạo, khoai tây, ngô, lúa mì, đậu nành, và nhiều loại khác.

Những nghiên cứu này giúp xác định các điều kiện lý tưởng để đổi mới cây trồng và biết chắc chắn hơn về thời gian đồng bộ giữa các giao tử, sự thụ tinh và sự phát triển của phôi, do đó nâng cao kiến thức và công nghệ áp dụng cho các cây trồng khác nhau.

Vòng đời của thực vật hạt kín. Lấy và chỉnh sửa từ: LadyofHats Mariana Ruiz. Dịch bởi Chabacano.

Di truyền học

Những nỗ lực để đạt được sự cải thiện di truyền của thực vật thường dẫn đến khả năng vô sinh của chúng. Các nghiên cứu phát sinh megasporogenesis và các phân tích phôi học khác tìm cách tiết lộ những gì xảy ra trong quá trình sinh sản, và đâu là lý do tại sao phôi không sống được.

Ví dụ, một nghiên cứu được FAO công bố vào năm 1985 cho thấy một số dòng khoai tây vô trùng nhất định, và việc phân tích microsporogenesis và megasporogenesis cho phép kết luận rằng tepetum và nội mô đã mất hoạt động chức năng hoặc sinh lý của chúng.

Tapetum là một mô có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng cho các vi bào tử trong quá trình phát triển của chúng. Do mất hoạt tính này, quá trình cung cấp chất dinh dưỡng cho hạt phấn và giao tử cái không thành công. Kết quả của điều này là sự bất dục xảy ra ở cả giai đoạn đực và cái.

Người giới thiệu

Magaspore. Trên Wikipedia. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
R. Yadegari & GN Drews (2004). Phát triển giao tử cái. Tế bào thực vật.
Hình thái của thực vật có mạch. Bài 23, Sinh sản và thụ phấn. Được khôi phục từ biologia.edu.ar.
Sự hình thành Sporogenesis. EcuRed. Đã phục hồi từ ecured.cu.
Sinh sản hữu tính ở cây hạt trần. Lumen. Được phục hồi từ Course.lumenlearning.com.
Đại cương về cây hạt trần. Khoa học và Sinh học. Được khôi phục từ Cienciaybiologia.com.
MB Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Megasporogenesis và megagametogenesis trong hymenocallis caribaea (l.) Herb. (amaryllidaceae) và một số đặc điểm về sự phát triển của nó. Acta Botánica Venezuelaelica.
JS Jos & K. Bai Vijaya (1985) Vô tính ở một dòng vô tính khoai lang. Được khôi phục từ agris.fao.org.

MEGASPOROGENESIS LÀ GÌ? - SINH HỌC - 2025