Ключевая разница - апомиксис против полиэмбрионии
Цветущие растения производят семена для поддержания своего поколения. Семена образуются в результате полового размножения у большинства растений. Однако у некоторых растений семена образуются без оплодотворения яйцеклеток. Этот процесс известен как апомиксис. Апомиксис определяют как бесполое образование семян из неоплодотворенных яйцеклеток, минуя процессы мейоза и оплодотворения. Полиэмбриония - еще одно явление, связанное с семенами. Образование более чем одного зародыша из одной зиготы в семени известно как полиэмбриония. Ключевое различие между апомиксами и полиэмбрионами заключается в том, что апомиксы производят семена без оплодотворения, в то время как полиэмбриония производит более одного эмбриона в одном семени за счет оплодотворенной яйцеклетки (зиготы).
Что такое апомиксис?
Развитие семян – сложный процесс полового размножения семенных растений. Это происходит через образование цветков, опыление, мейоз, митоз и двойное оплодотворение. Мейоз и оплодотворение являются наиболее важными этапами образования семян и полового размножения. На этих этапах диплоидная материнская клетка (мегаспора) подвергается мейозу с образованием гаплоидной клетки (мегаспоры), а затем с образованием яйцеклетки. Позже яйцеклетка сливается со сперматозоидом, образуя диплоидную зиготу, которая развивается в зародыш (семя).
Однако некоторые растения способны давать семена, не подвергаясь мейозу и оплодотворению. Эти растения обходят несколько важных этапов полового размножения. Другими словами, у некоторых растений половое размножение может быть сокращено для образования семян. Этот процесс известен как апомиксис. Таким образом, апомиксы можно определить как процесс, при котором образуются семена без мейоза и оплодотворения (сингамии). Это тип бесполого размножения, который имитирует половое размножение. Он также известен как агамоспермия. Большинство апомиктов являются факультативными и демонстрируют как половые, так и бесполые семенные образования.
Апомиксис можно разделить на два основных типа, называемых гаметофитными апомиксами и спорофитными апомиксами, в зависимости от способа развития эмбриона. Гаметофитные апомиксы происходят через гаметофит, а спорофитные апомиксы происходят непосредственно через диплоидный спорофит. При нормальном половом размножении образуются семена, дающие генетически разнообразное потомство. Из-за отсутствия оплодотворения при апомиксисе получается генетически однородное потомство сеянцев от матери.
Апомиксис обычно не наблюдается у большинства растений. Он также отсутствует во многих важных пищевых культурах. Однако из-за его преимуществ селекционеры пытаются использовать этот механизм в качестве технологии для производства высокопродуктивных безопасных пищевых продуктов для потребителей.
В процессе апомиксиса есть свои преимущества и недостатки. Апомиксис дает потомство сеянцев, идентичное материнскому родителю. Следовательно, апомиксы можно использовать для эффективного и быстрого получения генетически идентичных особей. Характеристики материнских растений также могут поддерживаться и использоваться апомиксисом на протяжении поколений. Гибридная сила - важная характеристика, придающая гетерозису. Апомиксис помогает сохранить гибридную силу для поколений сельскохозяйственных культур. Однако апомиксис - сложное явление, не имеющее четкой генетической основы. Поддержание апомиктических запасов семян затруднено, если не связано с морфологическим маркером во время развития.
Рисунок 01: Апомиктоз Taraxacum officinale
Что такое полиэмбриония?
Эмбриогенез – это процесс образования зародыша из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Эмбрион – это часть семени, которая становится будущим потомком. Образование более чем одного эмбриона из одной оплодотворенной яйцеклетки в одном семени известно как полиэмбриония. Это явление было открыто Левенгуком в 1719 году.
Существует три типа полиэмбрионии: простая, дробильная и адвентивная полиэмбриония. Образование эмбрионов в результате оплодотворения более чем одной яйцеклетки известно как простая полиэмбриония. Образование зародышей путем сапрофитного почкования известно как адвентивная полиэмбриония. Формирование эмбрионов в результате дробления растущего эмбриона известно как полиэмбриония дробления.
Полиэмбриония представлена некоторыми видами растений, такими как лук, арахис, лимон, апельсин и т.д.
Рисунок 02: Полиэмбриония у цитрусовых
В чем разница между апомиксисом и полиэмбрионией?
Апомиксис vs Полиэмбриония |
|
| Апомиксис – форма бесполого размножения, при которой семена развиваются без оплодотворения (без слияния гамет). | Поэмбриония - это явление, описывающее образование более чем одного эмбриона из зиготы (одной оплодотворенной яйцеклетки). |
| Оплодотворение | |
| Апомиксис не связан с оплодотворением. | Полиэмбриония – результат оплодотворения. |
| Формирование зиготы | |
| Зигота не образуется при апомиксисе. | Зигота образуется до полиэмбрионии. |
| Семена | |
| Сеянцы генетически идентичны. | Поскольку все эмбрионы образуются из одной зиготы, проростки однородны. |
| Сходство с материнским растением | |
| Они являются клонами материнского растения. | Они генетически не идентичны материнскому растению. |
| Примеры | |
| Некоторые виды сложноцветных и злаков являются примерами. | Лук, арахис, манго, лимон и апельсин являются примерами. |
Резюме – Апомиксис против полиэмбрионии
Апомиксис и полиэмбриония - два термина, относящиеся к размножению семенных растений. Апомиксис – образование семян без оплодотворения. Он производит потомство сеянцев, идентичное материнскому родителю. Полиэмбриония – это наличие или формирование более одного зародыша в семени оплодотворенной яйцеклеткой (зиготой). Он развивает однородные сеянцы, похожие на бесполое размножение. В этом разница между апомиксами и полиэмбрионией.
