Микроспора - Википедия - Microspore

Микроскопическое фото спор (красным) Селагинелла. Три большие споры вверху мегаспоры тогда как многочисленные более мелкие красные споры внизу являются микроспорами.

Микроспоры находятся наземный завод споры которые превращаются в мужчин гаметофиты, в то время как мегаспоры развиваются в женские гаметофиты.[1] Мужской гаметофит дает начало сперматозоидам, которые используются для оплодотворения яйцеклетки с образованием зигота. Мегаспоры - это структуры, входящие в состав смена поколений во многих бессемянных сосудистых криптогамы, все голосеменные и все покрытосеменные. Растения с гетероспористый жизненные циклы с использованием микроспор и мегаспор возникли независимо у нескольких групп растений в течение Девонский период.[2] Микроспоры гаплоидный, и производятся из диплоид микроспороциты мейоз.[3]

Морфология

Микроспора имеет три различных типа слоев стенки. Внешний слой называется периспор, следующий экзоспора, а внутренний слой - это эндоспора. Периспора - самый толстый из трех слоев, в то время как экзоспора и эндоспора относительно равны по ширине.[4]

Бессемянные сосудистые растения

У гетероспористых бессемянных сосудистых растений модифицированные листья, называемые микроспорофиллы нести микроспорангия содержащие множество микроспороцитов, которые подвергаются мейоз, каждая из которых дает четыре микроспоры. Каждая микроспора может развиться в мужской гаметофит, состоящий из несколько сферических антеридий внутри стенки микроспоры. В каждом антеридии продуцируется 128 или 256 сперматозоидов со жгутиками.[3] Единственный гетероспористый папоротники водные или полуводные, в том числе роды Марсилея , Регнеллидиум , Pilularia , Сальвиния , и Азолла. Гетероспория также известна в ликопод род Селагинелла и в роду обыкновенных Isoëtes.

Виды бессемянных сосудистых растений:

Голосеменные

В семенные растения микроспоры развиваются в пыльца зерна, каждое из которых содержит уменьшенный многоклеточный мужской гаметофит.[5] Мегаспоры, в свою очередь, развиваются в уменьшенные женские гаметофиты, производящие яйцеклетки, которые после оплодотворения превращаются в семена. Конусы пыльцы или микростробили обычно развиваются к кончикам нижних ветвей группами до 50 и более. Микропорангии голосеменных развиваются попарно к основанию чешуек, которые поэтому и называются микроспорофиллы. Каждый из микроспороцитов в микроспорангии подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидных микроспоры. Они развиваются в пыльцевые зерна, каждое из которых состоит из четырех клеток и пары внешних воздушных мешочков. Воздушные мешочки придают пыльцевым зернам дополнительную плавучесть, которая помогает рассеиваться ветром.[3]

Виды голосеменных:

Покрытосеменные

Поскольку пыльник цветущего растения, четыре участка ткани дифференцируются от основной массы клеток. Эти участки ткани содержат множество диплоидных клеток микроспороцитов, каждая из которых подвергается мейозу, образуя квартет микроспор. Четыре камеры (пыльцевые мешочки), выстланные питательными веществами. тапетальные клетки видны к моменту образования микроспор. После мейоза гаплоидные микроспоры претерпевают несколько изменений:

  1. Микроспора делится на митоз производя две клетки. Первая из клеток (генеративная клетка) небольшая и образуется внутри второй более крупной клетки (трубчатой ​​клетки).
  2. Члены каждой части микроспор отделяются друг от друга.
  3. Затем вокруг каждой микроспоры образуется двухслойная стенка.

Эти шаги выполняются последовательно, и когда они завершаются, микроспоры становятся пыльцевыми зернами.[3]

Эмбриогенез

Хотя это не обычный путь микроспоры, этот процесс является наиболее эффективным способом получения гаплоидных и двойных гаплоидных растений с использованием мужских половых гормонов.[6] Под воздействием определенных факторов стресса, таких как жара или голод, растения выбирают эмбриогенез микроспор. Было обнаружено, что таким образом реагировали более 250 различных видов покрытосеменных.[6] в пыльник, после того, как микроспора подвергается микроспорогенез, он может отклоняться в сторону эмбриогенеза и становиться звездообразными микроспорами. Затем микроспора может пойти одним из четырех путей: стать эмбриогенной микроспорой, претерпеть каллогенез к органогенез (гаплоидное / двойное гаплоидное растение), превратятся в структуру, подобную пыльце, или умрут.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эверт, Рэй (2013). Биология растений. 41 Мэдисон Авеню Нью-Йорк, Нью-Йорк 10010: Питер Маршалл. ISBN  978-1-4292-1961-7.CS1 maint: location (связь)
  2. ^ Bateman, R.M .; Димихеле, В.А. (1994). «Гетероспория - наиболее повторяющееся ключевое нововведение в эволюционной истории царства растений». Биологические обзоры Кембриджского философского общества. 69 (3): 345–417. Дои:10.1111 / j.1469-185x.1994.tb01276.x.
  3. ^ а б c d Бидлак, Джеймс Э .; Янски, Шелли Х. (2011). Вводная биология растений Стерна. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN  978-0-07-304052-3.
  4. ^ Ланг, G (1995). "Quartäre Vegetationsgeschichte Europas". Реперториум Feddes.
  5. ^ Бхатнагар, С.П. (1996). Голосеменные. New Age International. п. 8. ISBN  978-8122407921.
  6. ^ а б c Сеги-Симарро, Хосе М .; Нуэс, Фернандо (01.09.2008). «Как микроспоры превращаются в гаплоидные эмбрионы: изменения, связанные с индукцией эмбриогенеза и эмбриогенезом, происходящим из микроспор». Physiologia Plantarum. 134 (1): 1–12. Дои:10.1111 / j.1399-3054.2008.01113.x. ISSN  1399-3054. PMID  18507790.