Megasporogenesi

Cos'è la megasporogenesi?

IL megasporogenesi È un processo di riproduzione sessuale in angiosperme e ginnosperme in cui si formano megaspore. Questo processo implica divisioni cellulari riducenti (meiotiche) in cui il tessuto ovarico e le cellule staminali della pianta danno origine a sacchi embrionali o anche chiamati gametofite femminili.

Il processo di formazione della forma di spore è essenziale nella riproduzione sessuale delle piante. Lo studio di questo e di altri tipi di processi embriologici, ci consente di conoscere aspetti evolutivi e tassonomici delle piante superiori.

La conoscenza del processo di megasporogenesi viene utilizzata per comprendere la riproduzione e raggiungere il miglioramento genetico di molte piante con alto interesse commerciale, al fine di ottenere cicli di semina di successo.

Descrizione del processo di megasporogenesi

In angiosperme

Le angiosperme sono il gruppo di organismi con maggiore estensione e diversità tra le piante. Sono principalmente caratterizzati dalla produzione di fiori e frutta con semi, hanno una grande plasticità di forme e si sono adattati per vivere quasi ovunque sul pianeta.

Dal punto di vista filogenetico, questo gruppo di piante è monofitico, indicando che tutte le specie hanno un antenato in comune e, quindi, la loro classificazione è naturale.

In questo gruppo di piante la megasporogenesi inizia nel tessuto ovarico. La cellula staminale delle megospore, per mezzo.

Di questi quattro megaspore, i tre più grandi o superiori degenerano o soffriranno la morte cellulare, mentre il più piccolo o inferiore diventerà una megaspora funzionale.

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La megaspora funzionale darà origine al sacco embrionale o al megagametophite (gamete femminile). Per formare il sacco embrionale, devono verificarsi altre tre divisioni mitotiche, che formeranno otto nuclei, dando origine al sacco embrionale.

In questo gruppo di piante sono noti almeno tre modelli di megasporogenesi:

Poligono o monoosporico

Ciò si verifica nella maggior parte delle piante di angiosperme. In questo processo o modello una piastra cellulare si forma dopo la divisione I e II delle cellule meiotiche, dando origine a quattro megaspore con un singolo nucleo ciascuno (noninucleato), di cui tre degenereranno come indicato nel precedente processo generale, in cui il sacco embrionale è formato.

Alisma o bisporico

In questo modello una placca cellulare si forma dopo la divisione cellulare meiotica I, ma non della meiosi II, dando origine a due megospore binucleate (due nuclei ciascuno), in cui solo uno soffre di morte cellulare e l'altro darà origine al Bag Embrionico.

Drusa o tetrasporico

In questo modello una placca cellulare non si forma dopo le divisioni cellulari Meioticas I e II, che dà origine a una megaspora con quattro nuclei (tetranucleati).

In ginnosperme

Le ginnosperme sono piante longevas, in grado di raggiungere grandi dimensioni. Sono caratterizzati da fiori molto piccoli e non molto colorati, non presentano frutta e i loro semi sono nudi. I pini e gli abeti, ad esempio, sono piante da ginnosperme.

Questo gruppo di piante filogeneticamente è considerato polifiletico, cioè la specie che lo comprende non scende dallo stesso antenato comune. Pertanto, è un gruppo innaturale.

La megasporogenesi in questo tipo di piante inizia anche, come nelle angiosperme, con una cellula staminale di megaspore, che per i processi di divisione cellulare meiotica produce quattro cellule aploidi (megaspore) linearmente.

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Dei quattro megaspore formati solo uno sarà funzionale e formerà il gametofita femminile (borsa embrionale); Diceva gametofita femminile è costituita da un tessuto in cui si sono formate 2 o 3 strutture chiamate archegoniche (a seconda della specie), tipiche di alcune ginnosperme come i pini.

In questi archegoniani si verificherà un'altra divisione mitotica per formare un voluminoso ovocell per ogni archegonium. Quest'ultima fase varierà tra le specie di palestra. Gli archegoniani lasciano aperture o operose attraverso le quali entrerà il gametofita maschio.

In queste piante questo processo potrebbe essere necessaria diversi mesi per essere completati, mentre nelle angiosperme, nel frattempo, potrebbero essere necessarie solo ore o giorni.

Applicazioni di ricerca

Tassonomia e sistematica

Gli studi di megasporogenesi sono stati molto utili per differenziare i gruppi tassonomici in tutto il mondo; Ad esempio, studi sulle piante ornamentali di generi Crinum, Haemanthus E  Hymenocallis.

agricoltura

Molti sono stati gli studi condotti in embriologia, in particolare la gametogenesi delle piante di interesse commerciale, come riso, patate, mais, semi di seme di grano, tra molti altri.

Questi studi hanno permesso di determinare le condizioni ideali per rinnovare le colture e conoscere più i tempi di sincronizzazione tra gameti, fecondazione e sviluppo dell'embrione, migliorando di conseguenza le conoscenze e la tecnologia applicabili a diverse colture.

Genetica

I tentativi di ottenere il miglioramento genetico delle piante, spesso portano di conseguenza la sterilità di questi. Studi di megasporogenesi e altre analisi embriologiche, cercano di svelare ciò che accade nel processo riproduttivo e di cosa è la causa per cui gli embrioni non sono praticabili.

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Ad esempio, uno studio pubblicato dalla FAO nel 1985, ha mostrato che alcune chiusure di patate erano sterili e l'analisi della microsporogenesi e della megasporogenesi ha permesso di concludere che il tepetum e l'endotelio avevano perso la loro attività funzionale o fisiologica.

Riferimenti

1. Morfologia delle piante vascolari. Argomento 23, Riproduzione e impollinazione. Recuperato dalla biologia.Edu.ar.
2. Riproduzione sessuale in ginnosperme. Lumen. Recuperato dai corsi.Lumenarning.com.