Apomiksja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Poa pratensis rozmnaża się w drodze aposporii

Apomiksja, agamospermia[1] – typ rozmnażania, w którym do powstania zarodka i wytworzenia nasion dochodzi bez zapłodnienia. Zarodek powstaje wyłącznie z komórek osobnika matczynego[2]. W przeszłości termin apomiksja oznaczał wszelkie formy rozmnażania bezpłciowego występujące u roślin[3]. Aktualnie apomiksja jest synonimem agamospermii i dotyczy roślin wytwarzających nasiona (nagozalążkowe i okrytozalążkowe). Znane są zjawiska podobne do apomiksji u roślin niższych, jednak użycie samego terminu wobec tych organizmów jest dyskusyjne[4].

Podział[edytuj | edytuj kod]

Apomiksja może być podzielona na[5]:

  • Partenogeneza, czyli dzieworództwo – powstawanie zarodka z komórki jajowej bez zapłodnienia. Zarodek może powstawać z haploidalnej komórki jajowej (1n). Efektem jest powstanie haploidalnych sporofitów. U roślin ten typ partenogenezy jest rzadkością. Znane są pojedyncze przypadki powstawania w ten sposób haploidalnych roślin pszenicy, tytoniu, kukurydzy i kilku innych. Innym wariantem jest diplosporia, gdy w wyniku zaburzenia mejozy, komórka jajowa jest diploidalna (2n). Ten typ partenogenezy zachodzi u przywrotnika, przymiotna, sadźca, mniszka, cebuli, chmielu i innych roślin.
  • Apogamia – bezpłciowe powstawanie zarodka z komórek gametofitu innych niż komórka jajowa. W tym wariancie także możliwe jest powstanie zarodka haploidalnego lub też diploidalne. Częstszym przypadkiem jest powstanie zarodków diploidalnych gdy gametofit wykształca się bez mejozy. Ten typ apomiksji nazywany jest aposporią, gdyż nie pojawia się w nim komórki zarodnika (spory).
  • Możliwe jest także powstanie zarodka z komórki nie będącej gametofitem. Przylegające do woreczka zalążkowego komórki sporofitu niekiedy ulegają podziałom i przekształcają się w prawidłowo wykształcony zarodek.

Wyróżni się apomiksję fakultatywną oraz obligatoryjną.

Rozpowszechnienie i znaczenie[edytuj | edytuj kod]

Rozmnażanie apomiktyczne stwierdzono u co najmniej 300 gatunków roślin, należących do 35 rodzin. Najczęściej ma miejsce u Gramineae, Compositae, Rosaceae i Rutaceae[3]. Rodziny, u których występuje apomiksja, stanowią 15% rodzin okrytozalążkowych[1].

W przeciwieństwie do embriogenezy somatycznej zarodniki powstające w efekcie apomiksji nie różnią się od zarodników powstających w rozmnażaniu płciowym. Nie przechodzą przez stadiom kalusa. Powstają z komórek gametofitu lub komórek somatycznych w jego otoczeniu[3]. Mechanizm genetycznej regulacji apomiksji został dobrze poznany w przypadku aposporii. W przeważającej liczbie przebadanych gatunków aposporia dziedziczona jest jako jednogenowa cecha dominująca. U Tripsacum dactyloides oraz Erigeron annuus, rozmnażających się w wyniku diplosporii, cecha warunkowana jest także przez jeden gen dominujący. Poliploidalny Taraxacum officinale rozmnaża się poprzez diplosporię przy zestawie alleli Ddd lub Dddd[6].

Apomiksja umożliwia wytwarzanie nasion identycznych genetycznie z osobnikiem rodzicielskim, dlatego jest zjawiskiem atrakcyjnym z punktu widzenia biotechnologii. Umożliwia uzyskiwanie osobników wartościowych dla rolnictwa o stałym genotypie, w tym utrzymanie heterozji w kolejnych pokoleniach[2].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 Niemann, J., C. Wojciechowski, C. Switoniak. Badania nad apomiksją u wybranych odmian i rodów hodowlanych Poa pratensis. Łąkarstwo w Polsce (Grassland Science in Poland)12, 121-129, 2009.
  2. 2,0 2,1 M. L. Hand, A. M. G. Koltunow. The Genetic Control of Apomixis: Asexual Seed Formation. „Genetics”. 197 (2), s. 441–450, 2014. DOI: 10.1534/genetics.114.163105. ISSN 0016-6731 (ang.). 
  3. 3,0 3,1 3,2 Koltunow AM. Apomixis: Embryo Sacs and Embryos Formed without Meiosis or Fertilization in Ovules. „Plant Cell”. 5 (10), s. 1425–1437, 1993. DOI: 10.1105/tpc.5.10.1425. PMID: 12271038 (ang.). 
  4. R. A. Bicknell. Understanding Apomixis: Recent Advances and Remaining Conundrums. „The Plant Cell Online”. 16 (suppl_1), s. S228–S245, 2004. DOI: 10.1105/tpc.017921. ISSN 1040-4651 (ang.). 
  5. Edmund Malinowski: Anatomia roślin. Warszawa: PWN, 1966, s. 421-422.
  6. P. J. van Dijk. Formation of Unreduced Megaspores (Diplospory) in Apomictic Dandelions (Taraxacum officinale, s.l.) Is Controlled by a Sex-Specific Dominant Locus. „Genetics”. 166 (1), s. 483–492, 2004. DOI: 10.1534/genetics.166.1.483. ISSN 0016-6731 (ang.).