的无融合生殖是通过种子某些物种的无性繁殖的一种形式。其结果是与母本在遗传上相同。无融合生殖的词源含义来自希腊语“ apo”,意思是“缺少”或“不存在”,而“ mixis”则表示“混合或联合”。实际上,在无融合生殖中,不会发生雄配子和雌配子的结合以形成胚胎。
从进化的角度来看,无性生殖植物没有表现出有性生殖所提供的适应性优势。但是,无融合生殖是一种机制,可以维持适应特定环境条件的基因型。
蒲公英(蒲公英)是主要的无融合生殖物种之一。资料来源:foto.com
在无融合生殖中,生殖机制绕过了有性繁殖过程,并允许植物通过种子繁殖。在此过程中,不会发生减数分裂,受精形成胚胎和产生可行的胚乳。
无融合生殖植物的种子由胚珠的母体组织形成,绕过减数分裂和受精。在禾本科的大多数物种以及菊科,蔷薇科和芸香科中,这种繁殖方式都很常见。
如果这种能力可以转移到农业上感兴趣的农作物,例如玉米和小麦,它将成为遗传改良的有用手段,因为其使用将有利于从优良基因型获得的食物的数量和质量。
种类
已知三种不同的机制使无融合生殖繁殖植物。由于双孢子虫和无孢子虫引起的配子体无融合生殖和孢子体无融合生殖或不定胚。
双孢菌属
Diplosporia是一种无性繁殖机制或无融合生殖,其中胚胎起源于未还原的胚囊。结果,新胚具有与起源母体相同的染色体编号。
当胚囊或雌配子体的母细胞直接从胚胎发育时,就会发生此过程。也称为二倍体孤雌生殖,其特征在于存在二倍体胚胎。
Aposporia
Aposporia是一种无融合生殖或无性生殖机制,其中胚囊起源于体细胞。胚囊起源于围绕胚囊干细胞的位于外被或外皮的某些体细胞。
在这种情况下,会形成配子体,但不会发生减数分裂。胚胎也是二倍体。在这个过程中,不会发生染色体数目的减少,而卵子的孤雌生殖或无融合生殖发育可以弥补这一缺陷。
Paspalum dilatatum,一种亚种。资料来源:Jebulon
不定胚
称为核胚或孢子性无融合生殖,它是柑橘类常见的种子或无融合生殖无性繁殖的一种。在这种情况下,未观察到胚囊的形成,因为胚从二倍体孢子体发育。
实际上,胚胎起源于母体卵水平的体细胞。后来它由连续的有丝分裂分裂发展,既不发生减数分裂过程也不发生雌配子体的形成。
机制
无融合生殖是某些有性生殖基础的胚胎过程某些阶段发生改变的结果。在这种情况下,染色体数目的减少和减数分裂过程,包括随机结合和配子融合。
的确,在无融合生殖期间,这些胚胎变化设法使减数分裂过程及其产物失能。同样,它们通过孤雌生殖发育避免或替代了受精过程。
在无融合生殖中,有四个胚胎过程将其与有性生殖区分开:
减数分裂
当形成孢子状结构而没有减数分裂或大孢子-大孢子-变性时,这是一个过程。它构成了减数分裂过程的简化,它们同时存在于双孢子虫和无孢子虫中。
胚囊的发育
在无融合生殖中,细胞学上未还原的细胞(2 n)具有发育胚囊的能力。对于无孔无融合生殖物种,胚囊从精原基或nucela的内部发育。
单性生殖
无需直接受精即可直接从卵细胞形成胚胎的胚胎过程。即,胚珠的无融合生殖发育,用于由未受精的胚珠形成新植物。
不定胚过程在柑橘中很常见。资料来源:
假配偶
尽管它们的发育没有母细胞的受精,但其过程与需要授粉的无融合生殖植物有关。胚乳是雄配子与胚囊细胞的极核融合而形成的。
实际上,在配子生殖无融合生殖过程中,雌性和雄性配子融合或双重受精受到抑制。但是,即使极核的受精被取消,胚乳也会独立发育。
重要性
无融合生殖是在短时间内生产种子和新物种的有效技术。实际上,它允许创建具有更高产量和更高表型质量的新杂交品种。
通过无融合生殖,防止了杂种中某些特定性状的丧失。作为生产无病植物并获得更高产量和农作物生产力的功能性机制。
例子
蒲公英(蒲公英)是无融合生殖植物的最常见实例之一。在这方面,无融合生殖经常发生在禾本科-草-,蔷薇科和复合科-菊科的植物中。
在复合材料或菊科中,无融合生殖是大多数物种不可避免的繁殖形式。相反,在禾本科和蔷薇科中,无融合生殖与有性生殖-apomixis兼性-交替发生。
具体而言,无融合生殖存在于多个属中;但无性生殖存在于多个属。Achillea,Arnica,Brachycome,Crepis,Conyza,Erigeron,Eupatorium,Hieracium,Parthenium和Taraxacum。
在禾本科中,无融合生殖最初是在Poa属中发现的,后来在各种paniceas和Andropogoneas中得到了描述。在禾本科(Poaceae)的属中,可以指出的是蝴蝶草(Bothriochloa),毛illi科(Capillipedium),C属(Cenchrus),虎耳草属(Dichanthium),异戊二烯,Paspalum,Setaria,高粱和Themeda。
哭泣的草(草草)。资料来源:USDA NRCS图森PMC
垂枝草(Eragrostis curvula)是一种食物来源,可以增加牛肉的产量。它的繁殖形式之一是通过二倍体无融合生殖,可以是强制性的或兼性的。
无融合生殖植物的其他实例位于蔷薇科的Sorbus-serbales-和Cretaegus-thorn-属中。以及天竺葵(Rubus fruticosus)(荆棘)和菊科(Asteraceae family)的开花植物Hieracium的属。
参考文献
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