Ключевое различие между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью заключается в том, что в системе гаметофитной самонесовместимости фенотип пыльцы определяется ее гаметофитным гаплоидным генотипом, тогда как при спорофитной самонесовместимости фенотип пыльцы определяется диплоидным генотипом растения..
Самонесовместимость – это механизм контроля опыления у растений. Это в первую очередь предотвращает самоопыление и обеспечивает перекрестное опыление, что является эволюционным преимуществом. Самонесовместимость возникает в результате негативных химических взаимодействий между пыльцой и тканью столбика в пределах одного и того же аллеля. Хотя пыльца и пестики жизнеспособны и фертильны, у этих растений не происходит прорастания пыльцы. Когда прорастания пыльцы не происходит, пыльцевая трубка не может образоваться. Затем пыльца не может доставить мужские гаметы в женские для оплодотворения. В результате они не могут производить семена.
Существуют две основные системы самонесовместимости: гаметофитная самонесовместимость и спорофитная самонесовместимость. Это системы самонесовместимости с одним локусом, основанные на одном мультиаллельном локусе (S). Этот локус состоит из одного пестика, экспрессирующего ген S, и одной пыльцы, экспрессирующей ген S.
Что такое гаметофитная самонесовместимость?
Гаметофитная самонесовместимость - это тип самонесовместимости, при котором S фенотип пыльцы определяется ее собственным гаплоидным S генотипом. Требуется строгое кодоминирование между аллелями S в пестике, чтобы предотвратить совместимость гетерозиготных особей с их собственной пыльцой. Как правило, родительская пыльца с генетической конституцией S1 и S2 производит гаметы S1 и S 2 У женщины-родителя одни и те же аллели S1 и S2 являются кодоминантными и экспрессируются. Следовательно, при попадании пыльцевых зерен с S1 и S2 на растение с S1 и S 2 обе пыльцы не прорастут, так как реакцией стигмы является кодоминирование. Если S1 и S2 пыльца попадает на S1 и S3 растение, S2 пыльца может прорастать из-за частичной несовместимости. Более того, если S1 и S2 пыльца попадает на S3 и S 4, обе пыльцы могут прорастать, так как они полностью совместимы.
Рисунок 01: Несовместимость с гаметофитами
Строгое кодоминирование очень важно при гаметофитной самонесовместимости. Пыльцевые зерна, имеющие разные аллели ткани столбика, прорастут, в то время как другая пыльца не прорастет. Более того, гаметофитная самонесовместимость встречается чаще, чем спорофитная самонесовместимость. Но это менее понятно.
Что такое спорофитная самонесовместимость?
Спорофитная самонесовместимость - это система самонесовместимости, в которой фенотип S пыльцы определяется диплоидным генотипом S его родительского растения. В системе спорофитной самонесовместимости генотип спорофита (материнского растения) определяет реакцию несовместимости и S1>S2, S 2>S3 и S3>S4, и т. д.
Рисунок 02: Несовместимость спорофитной самости
Мужские гаметы S1 и S2 ведут себя как S1 Аналогично, в стиле S1 и S2 ведут себя как S1 Следовательно, слияние между ними несовместимый. Точно так же помесь S1S2 и S1S3 также несовместимы. Но помесь S1S2 и S3S4совместим. Спорофитная самонесовместимость обычно наблюдается у представителей семейства Brassicaceae.
Каковы сходства между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью?
- Гаметофитная и спорофитная самонесовместимость - это два типа систем самонесовместимости.
- Оба механизма предотвращают самоопыление и способствуют перекрестному опылению.
- Оба механизма эволюционно выгодны.
- Это системы самонесовместимости с одним локусом.
- Более того, они представляют собой жестко контролируемые генетические системы.
В чем разница между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью?
Само-несовместимость - это механизм, который предотвращает опыление пыльцой одного цветка других цветков того же растения (самоопыление). Гаметофитная самонесовместимость возникает, если генотип пыльцы совпадает с генотипом самки. Следовательно, гаметофитная самонесовместимость определяется генотипом гаплоидной пыльцы. Напротив, спорофитная самонесовместимость определяется диплоидным генотипом поколения спорофита. Спорофитная самонесовместимость возникает, когда пыльца содержит любой из двух аллелей родительского спорофита. Итак, в этом ключевое различие между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью.
Ниже на инфографике показано более подробное различие между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью.
Резюме – Несовместимость между гаметофитами и спорофитами
Самонесовместимость - один из основных механизмов, способствующих перекрестному опылению. Он предотвращает слияние фертильных мужских и женских гамет одного цветка или одного растения. Более того, самонесовместимость играет значительную роль в производстве гибридных семян. Гаметофитная самонесовместимость определяется генотипом гамет, а спорофитная самонесовместимость определяется генотипом растения. Таким образом, в этом ключевое различие между гаметофитной и спорофитной самонесовместимостью.
