的双受精是发生在植物中的方法,由此花粉粒(雄配子体)的配子核的一个受精生殖细胞雌性(卵细胞)和另一种可育的另一小区,这将是不同的,如果它是被子植物或性腺。
在被子植物中,配子体的第二个核与存在于花粉囊中央细胞中的两个极性核融合,随后在胚乳中发育。另一方面,在金属腺体中,雄配子体的第二个核与腹管的核融合而产生第二个胚胎。
植物受精。1)孢子体; 2)花药;3)卵子; 4)卵巢;5)小孢子干细胞;6)大孢子干细胞;7)小孢子;8)大孢子;9)花粉粒(雄配子体);10)胚囊(雌性配子体成熟);11)种子;12)胚乳(3n); 13)成熟的种子;I)二倍体(2n);II)单倍体(n);III)减数分裂;IV)有丝分裂;V)授粉;VI)双重施肥;摘自:TheLAW14。
植物学家最初认为,双重受精是被子植物的唯一现象,但是后来也对植物类植物进行了描述。
历史
俄罗斯原住民植物学家谢尔盖·加夫里洛维奇·纳瓦辛与百合lium和贝母的被子植物一起工作,这是第一个观察到双重受精过程的植物学家。后来,著名的波兰-德国植物学家爱德华·斯特拉斯堡(Eduard Strasburger)证明了这一现象。
在发现之后,各种植物学家报告了裸子植物不同类别(金钟柏,冷杉,假tsu虫等)的异常双重受精事件。第二次受精的产物可能退化,产生游离核或也产生其他胚胎。
后来的研究表明,双受精是植物型植物的正常事件,但在这些植物中,与被子植物不同,第二次受精总是产生另外的胚而不是胚乳。
描述
在被子植物中
在大多数被子植物中,大孢子前体细胞(megasporocyte)通过减数分裂产生4个单倍体大孢子,其中只有一个发育为产生大配子体,而其他则退化。
大配子体产生八个核,其中两个(极核)向大配子体或胚囊的中心区域迁移,从而产生双核细胞。
其余的原子核在外围以三个一组的形式排列,其中一个将形成卵细胞,两个相邻的将形成协同作用,而其余三个位于相反端将形成对映体。
雄配子体(花粉粒)产生三个核。两个精子和一个植物人。当花粉粒与柱头接触时,它发芽并产生花粉管,该花粉管通过增效剂生长,并被增效剂产生的物质吸引。
然后,两个精子核通过花粉管迁移以进行双重受精。精子的一个核将融合到卵细胞的核上,并形成合子,从而产生胚胎,而另一个精子将与中央细胞的两个核融合,从而产生胚乳。
胚乳
胚乳是由胚囊(双核)的中央细胞与花粉粒的两个精子核之一融合而成的三倍体组织。胚乳细胞富含嵌入蛋白质基质中的淀粉颗粒,其功能是为发育中的胚胎提供营养物质。
关于被子植物胚乳的进化起源,科学家之间没有共识。一些作者坚持认为,这是一个多余的胚胎,其发育被转化为营养组织,从而使另一个胚胎受益。
其他作者认为,胚乳不是性繁殖的产物,而是裸子植物中胚囊发育的营养期。两种假设都有其不利因素和防御者。
在Gnetales
唯一被证明具有双重施肥的裸子植物属于Gnetum和Ephedra(Gnatales)属。但是,没有一种胚乳是这种双重受精的结果。
麻黄
在至少两个麻黄物种中,雌配子在单孢子配子体内的古菌中形成。精管本身包含四个核,其中两个是生殖的。
这些精子核在巨配子体中释放,其中一个将与卵细胞的核融合,而另一个将与腹管的核融合。
结果是两个受精卵将发育成遗传上相同的有生命的胚胎,因为两个雌性核是在单孢子配子体内形成的,而来自同一花粉管的两个精子核在遗传上也是相同的。
每个雌配子体中可以形成两个或多个古菌,导致配子体中同时发生多个双重受精事件。
刚玉
与发生在麻黄中的双重施肥相比,Gnetum中的双重施肥表现出重要差异。在Gnetum中,与在麻黄中不同,雌配子体是四孔的而不是单孔的。
另一个不同之处在于,在Gnetum中既没有形成古细菌,也没有形成预定的卵细胞。由于卵细胞的损失,许多雌配子体的核是可受精的。这样,来自花粉管的两个精子核可以使任何两个雌核受精。
像在麻黄中一样,在Gnetum中的双重受精过程将产生两个可行的受精卵,但是在这种情况下,由于雌配子体的四孢子性,这些受精卵在遗传上不会相同。如果有足够的花粉粒,在Gnetum中也可能发生多次双重施肥事件。
植物性麻黄。摘自:Dcrjsr。
植物的双重施肥和进化
在Gnetum和麻黄中双重受精的发现支持了进化假说,根据该假说,该过程起源于Gnetales和被子植物的共同祖先,这就是为什么它将成为一个突触型(共有的衍生特征),使它们可以在直纹植物类中分组的原因。 (单义的)。
同义词是两个或两个以上物种或分类群共有的派生字符,因此可能显示出某种程度的亲缘关系。在这种情况下,祖先特征(拟异形)将是简单的受精。
这样,Gnetales可能是直生植物进化枝中的一个基础群体,其中双重受精会产生两个可行的受精卵,而胚乳作为双重受精的产物将是被子植物内独特的突触。 。
参考文献
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