Tipi di apomixis, meccanismo, importanza ed esempi

IL Apomixis È una forma asessuale di alcune specie attraverso i semi. Il suo risultato è una generazione geneticamente identica per la pianta madre. Il significato etimologico di Apomixis viene dal greco "Apo"Cosa significa - guerra o assenza - e"Mixis"Cosa indica -mezcla o unione-. In effetti, in Apomixis non si verifica l'unione dei gameti maschili e femminili per la formazione di embrioni.

Le piante apomictiche non esprimono vantaggi adattivi - dal punto di vista evolutivo - che fornisce una riproduzione sessuale. Tuttavia, Apomixis è un meccanismo che consente il mantenimento dei genotipi adattati a condizioni ambientali specifiche.

León Tooth (Taraxacum officinalis) è una delle principali specie apomictiche. Fonte: Pixabay.com

In Apomixis il meccanismo di riproduzione omette il processo sessuale e consente alla pianta di moltiplicarsi attraverso i semi. In questo processo, la meiosi non si verifica, la formazione di embrioni dalla fecondazione e dalla creazione dell'endosperma vitale.

I semi delle piante apomictiche sono formati dal tessuto materno dell'ovule, in lotta la meiosi e la fecondazione. Questo tipo di riproduzione è frequente nella maggior parte delle specie familiari Poaceae, così come nei generi Asteraceae, Rosaceae E Rutaceae.

Se questa capacità fosse trasferita a colture di interesse agronomico come mais e grano, diventerebbe un utile pezzo di miglioramento genetico, poiché il suo uso favorirebbe la quantità e la qualità degli alimenti ottenuti da genotipi più alti.

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Sono noti tre diversi meccanismi attraverso i quali le piante sono riprodotte da apomixis. Apomixis gametofitica per diplosporia e aporia e embomixis sporofitica o avventizia.

Diplosporia

Diplosporia è un meccanismo di riproduzione asessuato o apomixis in cui l'embrione proviene da un sacco embrionale sottoviso. Di conseguenza, il nuovo embrione presenta lo stesso numero cromosomico della pianta madre di origine.

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È un processo che si verifica quando la cellula staminale della borsa embrionale femminile o del gametofita si sviluppa direttamente dall'embrione. Conosciuto anche come partenogenesi diploide, è caratterizzato dalla presenza di un embrione diploide.

Aporia

Aporia è un meccanismo apomictico o di riproduzione asessuato in cui il sacco embrionale proviene dalle cellule somatiche. Il sacco embrionale proviene da alcune cellule somatiche situate nel tegumento o nel nucleo che circonda il sacco embrionale delle cellule staminali.

In questo caso, si sviluppa un gametofita, ma la meiosi non si verifica; L'embrione è ugualmente diploide. In questo processo non si verifica la riduzione del numero cromosomico, che è integrato dalla partenogenesi o dallo sviluppo dello sviluppo ovulo.

Il dilatato di Paspalum, una specie apostoporica. Fonte: Jebulon [CC0]

Embrione avventizia

Chiamato embrione nucleare o apomixis sporofitica, è un tipo di riproduzione asessuale da parte di semi comuni o apomixis nei frutti di agrumi. In questo caso non c'è formazione di un sacco embrionale, poiché l'embrione si sviluppa da uno sporofita diploide.

In effetti, l'embrione proviene da una cellula somatica a livello della pianta madre. Successivamente, è sviluppato da divisioni mitotiche consecutive, il processo di meiosi o formazione del gametofita femminile non si verifica.

Meccanismo

Apomixis è il risultato della modifica di alcune fasi dei processi embrionali che sono fondamentali per la riproduzione sessuale. In questo caso, la riduzione del numero cromosomico e il processo meiotico, tra cui giunzione casuale e fusione di gameti.

In effetti, durante l'apomixis questi cambiamenti embrionali riescono a disabilitare il processo meiotico e i suoi prodotti. Allo stesso modo, evitano o sostituiscono il processo di fertilizzazione attraverso lo sviluppo partenogenetico.

Nell'apomixis, vengono presentati quattro processi embrionali che lo distinguono dalla riproduzione sessuale:

Apomeiosi

È un processo che si verifica quando si formano strutture sporofitiche senza una riduzione meiotica o la degenerazione del macrosporo -megaspora-. Costituisce la semplificazione del processo meiotico e sono presentati sia in diplosporia che in Aporia.

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Sviluppo di sacchi embrionali

Nell'apomixis le cellule citologicamente non ridotte (2^N) Hanno la capacità di sviluppare la borsa embrionale. Nel caso delle specie apomictiche apomictiche, la giacca embrionale si sviluppa dalla parte interna del primordio seminale o della nucleo.

Partenogenesi

Processo embrionale che si traduce nella formazione dell'embrione direttamente dall'ovocell, senza fecondazione preventiva. Cioè, lo sviluppo ovum dell'ovum per la formazione di una nuova pianta da un uovo indeterminato.

Il processo di embrione avventizia è frequente in agrumi. Fonte: Pixabay

Pseudogamia

Processo correlato a quelle piante apomictiche che richiedono l'impollinazione, sebbene si sviluppino senza la fecondazione della cellula staminale. L'endosperma è formato dalla fusione del gamete maschile con i nuclei polari delle cellule del sacco embrionale.

In effetti, nei processi di apomixis gametofiti, viene soppressa la fusione di gameti femminili e maschili o la doppia fertilizzazione. Tuttavia, sebbene la fecondazione dei nuclei polari sia annullata, l'endosperma si sviluppa in modo indipendente.

Importanza

Apomixis in una tecnica efficace per produrre semi e nuove specie in un piccolo momento. In effetti, ti consente di creare nuove varietà ibride con rese migliori e una qualità fenotipica più elevata.

Attraverso l'apomixis, è prevenuta la perdita di determinati caratteri specifici negli ibridi. Essere un meccanismo funzionale per la produzione di piante prive di malattie e ottenere rese maggiori e produttività delle colture.

Esempi

Lui Taraxacum officinalis (León Tooth) è uno degli esempi più comuni di piante apomictiche. A questo proposito, gli apomixis si verificano spesso nelle piante delle famiglie gratane, rosacea e composti della Paceae-.

In composti o asteracee, l'apomixis è la forma inevitabile di riproduzione della maggior parte delle specie. Al contrario, nelle Poaceae e nelle Pinkaceae, l'Apomixis si alterna alla riproduzione sessuale -Pomixis opzionale-.

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In particolare, l'apomixis si verifica in diversi generi; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Egigeron, Eupatorium, Hieracum, Partenio E Taraxacum.

In Las Poáceas l'apomixis è stato inizialmente identificato nel genere POA, Successivamente è stato descritto in varie Panícee e Andropagoneas. Tra i generi di Poaceas possono essere indicati Botherriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Telanthium, Heteropogon, Paspalum, Searia, Sorgo E Tema.

Llorón Pasto (Eragrostis Curvula). Fonte: USDA NRCS Tucson PMC [dominio pubblico]

L'erba piangente (Eragrostis Curvula) è una fonte di cibo che consente all'aumento della carne di vaccino. Una delle sue forme di riproduzione è attraverso l'apomixis diplosporico, che può essere forzato o facoltativo.

Altri esempi di piante apomictiche si trovano nei generi Sorbo -Serrogali- e Crataegus -Espino Albar- della famiglia Rosaceae. Così come le specie Rubus fruticosus (Zarza) e il genere di fiori con fiori Hierac Appartenente alla famiglia Asteraceae.

Riferimenti

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