Apomixis und Polyembryonie in blühenden Pflanzen
Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über Apomixis und Polyembryonie blühender Pflanzen zu erfahren!
Apomixis (Gk. Apo- ohne, Mixis-Mixing) ist eine Art der Reproduktion, bei der keine Zygote durch gametische Fusion gebildet wird. Es ist daher einer asexuellen Reproduktion ähnlich. In Pflanzen ahmt Apomixis im Allgemeinen die sexuelle Fortpflanzung nach, produziert jedoch Samen ohne Befruchtung, z. B. einige Asteraceae-Arten und Gräser.
Es gibt mehrere Methoden der apomiktischen Entwicklung in Samen. Die zwei häufigsten sind die wiederkehrende Agamospermie und die abenteuerliche Embryonie.
Bild mit freundlicher Genehmigung: aob.oxfordjournals.org/content/early/2010/07/29/aob.mcq148/F2.large.jpg
1. Rezidivierende Agamospermie:
Agamospermie (Gk. A- ohne Gamos-Ehe, Spermasamen) ist die Bildung von Samen, bei dem ein Embryo ohne Meiose und Syngamie gebildet wird. Es gibt zwei Arten, nicht wiederkehrende und wiederkehrende. Bei der nicht wiederkehrenden Agamospermie ist der Embryo haploid.
Daher ist das Saatgut, das es enthält, nicht lebensfähig. In der wiederkehrenden Agamospermie sind alle Zellen des Embryosacks diploid, da sie entweder direkt aus einer Nucellarzelle (Apospory) oder einer diploiden Megasporen-Mutterzelle (Diplospory) gebildet werden.
Das diploide Ei sowie andere diploide Zellen des Embryosacks können zu normalen Embryonen heranwachsen. Die Bildung eines Embryos direkt aus einem diploiden Ei ohne Befruchtung wird diploide Parthenogenese genannt, z. B. Rubus, Apple, Poa.
2. Adventive Embryony (sporophytisches Knospen):
Ein Embryo entwickelt sich direkt aus einer anderen diploiden Zelle als dem von Nucellus und Integument, z. B. Citrus, Opuntia. Es entsteht ein Zustand, der als Polyembryonie oder als Phänomen bezeichnet wird, bei dem mehr als ein Embryo vorhanden ist. Es kann sich mehr als eine Eizelle in einem Embryosack oder mehr als ein Embryosack in einer Eizelle befinden.
Alle Eizellen können befruchtet werden. Synergide und antipodale Zellen können auch Embryonen bilden. In Gymnospermen kann Polyembryonie auch aufgrund der Spaltung des wachsenden Embryos auftreten. Man spricht von Spaltungspolyembryonie.
Das Vorkommen von Polyembryony aufgrund der Befruchtung von mehr als einem Ei wird als einfache Polyembryonie bezeichnet. Die Bildung zusätzlicher Embryonen durch sporophytisches Sprießen wird als adventive Polyembryonie bezeichnet. Polyembryonie kommt in Zwiebeln, Erdnüssen, Mangos, Zitronen, Orangen häufig vor.
In einigen dieser Fälle kann ein Bestäubungsreiz erforderlich sein. In Citrus (Abb. 2.33) hat ein Samen 2—40 Embryonen, einen normalen und den Rest Adventiv, meistens Nucellar. In Allium odorum gibt es 5 Embryonen, die alle nach verschiedenen Methoden entwickelt wurden: eine aus Zygote, eine aus Synergid, 2 aus antipodalen Zellen und eine aus dem Ovulum.
Bedeutung:
(i) Hybridsorten liefern höhere und bessere Erträge. Sie sind daher bevorzugt. Eine Reihe von Getreide und Gemüse wird mit Hybridsamen angebaut. Es gibt jedoch einen großen Nachteil. Hybridsamen müssen jedes Jahr hergestellt werden, da Samen, die aus Hybridpflanzen gewonnen werden, bei einer späteren Aussaat keine hybriden Eigenschaften aufgrund der Trennung von Merkmalen beibehalten.
Die Produktion von Hybridsaatgut ist jedes Jahr kostspielig, wodurch die Kosten für die Pflanzenproduktion steigen. Dies kann vermieden werden, wenn Apomixis in Hybridsamen eingeführt werden kann. Apomixis ist genetisch kontrolliert. Daher sind Wissenschaftler damit beschäftigt, Gene für Apomixis zu identifizieren, damit sie in Hybridsorten eingeführt werden können.
(ii) Adventive Embryonen sind bessere Klone als Stecklinge.
(iii) Embryonen, die durch Apomixis gebildet werden, sind im Allgemeinen frei von Infektionen.
