Was ist doppelte Düngung? (Beschreibung)

Der Doppeldüngung Es ist ein Prozess, der in Pflanzen auftritt, durch die eine der gametischen Kerne des Pollenkorns (männlicher Gametophyten) die weibliche Fortpflanzungszelle (Oosphäre) und eine andere fruchtbare Zelle befruchtet, die anders ist, wenn es sich um ein Angiosperma oder ein Gnetal handelt.

In Angiospermen verschmilzt der zweite Kern des Gametophyten mit den beiden polaren Kernen,. In Gnetales hingegen verschmilzt der zweite Kern des männlichen Gametophyten mit dem ventralen Kanalkern, um einen zweiten Embryo zu erzeugen.

Düngung in Pflanzen. 1) Sporophyten; 2) die Antera; 3) Ovule; 4) Eierstock; 5) Mikrosporenstammzellen; 6) Megasporam -Stammzellen; 7) microspora; 8) Megasporen; 9) Pollenkorn (männlicher Gametophyten); 10) embryonale Tasche (reife weibliche Gametophyten); 11) Samen; 12) Endosperma (3n); 13) reife Samen; I) diploid (2n); Ii) haploid (n); Iii) Meiose; Iv) Mitose; V) Bestäubung; Vi) Doppeldüngung; Genommen und bearbeitet von: Thelaw14 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]].

Ursprünglich glaubten Botaniker, dass die Doppeldüngung ein ausschließliches Phänomen von Angiospermen war. Der Prozess wurde jedoch auch für Gnetales -Gruppenpflanzen beschrieben.

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Geschichte

Russischer Botaniker Sergey Gavrilovich Nawashin arbeitet mit Arten Angiospermen zusammen Lilium Margage Und Fritillaria Tenella Er war der erste, der den Doppeldüngungsprozess beobachtete. Dieses Phänomen wurde anschließend vom berühmten polnischen Botaniker Eduard Strasburger demonstriert.

Nach dieser Entdeckung berichteten verschiedene Botaniker über abnormale Doppeldüngungsereignisse in verschiedenen Gruppen von Gymnospermen (Thuja, Abies, Pseudotsuga, unter anderem). Die Produkte der zweiten Befruchtung könnten degenerieren, freie Kerne erzeugen oder zusätzliche Embryonen hervorrufen.

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Anschließend wurde gezeigt, dass die doppelte Düngung ein normales Ereignis in Pflanzen der Gnetales -Gruppe war, aber in diesen anderen als bei Angiospermen erzeugt die zweite Befruchtung immer zusätzliche Embryonen und Nicht -Endospermen.

Beschreibung

In Angiospermen

In den meisten Angiospermen produziert die Vorläuferzelle der Megásporas (Megasporocito) vier haploide Megasis durch Meiose, von denen sich nur eine entwickelt, um einen Megagametophyten zu produzieren, während die anderen entartet sind.

Der Megagametophyten produziert acht Kerne, von denen zwei (polare Kerne) in den zentralen Bereich des Megagametophyten- oder embryonalen Beutels wandern, wodurch eine binuklesierte Zelle entsteht.

Der Rest der Kerne ist in Gruppen von drei an der Peripherie angeordnet. Eine davon bildet das Ovozell.

Andererseits erzeugt der männliche Gametophyten (Pollenkorn) drei Kerne; Zwei Spermien und eine vegetative. Wenn das Pollenkorn mit dem Stigma in Kontakt kommt, keimt und produziert ein Polyperrohr, das durch den Stil wächst, der von Substanzen angezogen wird, die von den Synergized produziert werden.

Die beiden Spermienkerne wandern dann durch das Pollenrohr, um eine doppelte Düngung durchzuführen. Einer der Spermienkerne verschmildern in den Kern des Ovozell.

Der Endosperm

Endosperma ist ein triploides Gewebe, das aus der Fusion der zentralen Zelle des embryonalen Sacks (binuklesiert) mit einem der beiden Spermienkerne des Pollenkorns gebildet wird. Endosperm -Zellen sind reich an Stärkekörnchen, die in eine Proteinmatrix eingebettet sind, und ihre Funktion besteht darin, dem sich entwickelnden Embryo Ernährungsmaterial zu versorgen.

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Die Wissenschaftler haben keinen Konsens über den evolutionären Ursprung des Endosperms bei Angiospermen. Einige Autoren argumentieren, dass es sich um einen zusätzlichen Embryo handelt, dessen Entwicklung zum Nutzen des anderen Embryos in Ernährungsgewebe verwandelt wurde.

Andere Autoren argumentieren, dass Endosperm kein Produkt sexueller Reproduktion ist, sondern dass es sich um eine vegetative Phase der Entwicklung des embryonalen Sacks handelt, wie bei Gymnospermen. Beide Hypothesen haben ihre Kritiker und Verteidiger.

In Gnetales

Die einzigen Gymnospermenpflanzen, in denen es doppelt nachgewiesene Düngung zu den Genres gibt Gnetum Und Ephedra (Gnatals). In einem von ihnen stammt jedoch Endosperma aus dieser doppelten Düngung.

Ephedra

In mindestens zwei Arten von Arten Ephedra Weibliche Gameten werden in Archegonien innerhalb monosporischer Gametophyten gebildet. Das spermatische Röhrchen für seinen Teil enthält vier Kerne, von denen zwei reproduktiv sind.

Diese Spermienkerne werden im Megagametophit freigesetzt, und einer von ihnen wird mit dem Kern des Ovozells verschmelzen, während der andere mit dem Ventral -Kanalkern verschmelzen.

Das Ergebnis ist zwei Zygote, die in genetisch identischen lebensfähigen Embryonen entwickelt werden.

In jeder weiblichen Gametophyten können zwei oder mehr Archegonien gebildet werden.

Gnetum

Doppeldüngung in Gnetum Es zeigt wichtige Unterschiede beim Vergleich mit der doppelten Düngung, die in der in der Folge kommt Ephedra. In Gnetum, Anders als in Ephedra, Weibliche Gametophyten sind tetrasporisch und nicht -monosporisch.

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Ein weiterer Unterschied ist das in Gnetum Es gibt keine Archegonien oder vorherbestimmten Ovozellen. Aufgrund des Verlustes von Ovozellen sind zahlreiche weibliche gametophytische Kerne fruchtbar; Auf diese Weise können die beiden Spermienkerne aus einem Pollenröhrchen zwei beliebige weibliche Kerne düngen.

Wie in Ephedra, Der Doppeldüngungsprozess in Gnetum Es wird zwei lebensfähige Zygoten produzieren, aber in dieser Stelle werden die Zygoten aufgrund der tetrastoporischen Natur des weiblichen Gametophyten nicht genetisch identisch sein. In Gnetum Es können auch mehrere Doppel -Fertilisation -Ereignisse auftreten, wenn genügend Pollenkörner vorhanden sind.

Ephedra viridis Gnetalpflanze. Genommen und bearbeitet von: DCRJSR [CC von 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)]].

Doppeldüngung und Entwicklung in Pflanzen

Die Entdeckung der Doppeldüngung in Gnetum Und Ephedra Es unterstützt die evolutionäre Hypothese, dass dieser Prozess in einem gemeinsamen Vorfahren von Gnetales und Angiospermen stammt, sodass es eine Synapomorphie (gemeinsame abgeleitete Figur) wäre, die es ihnen ermöglichen würde, sie im Clado der Antofitas (monofilet) zu gruppieren (monofiletisches), gruppieren sie im Clado von Clado (monofiletisches).

Sinapomorphien sind abgeleitete Zeichen, die von zwei oder mehr Arten oder Taxa geteilt werden und daher ein gewisses Maß an Verwandtschaft aufweisen können. Der angestammte (plesiomorphe) Charakter in diesem Fall wäre eine einfache Befruchtung.

Auf diese Weise könnten die Gnetales eine basale Gruppe innerhalb des Tuches der Antofitas sein, in denen die doppelte Düngung zwei lebensfähige Zygote hervorruft.

Verweise

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