HVAD ER MIKROSPOROGENESE? - BIOLOGI - 2025

Den mikrosporogenese i botanik, er en af de stadier af dannelse af pollenkorn. Specifikt omfatter det dannelsen af ​​en mikrospore. Det forekommer i blomsterens anthers, startende fra celler kaldet mikrosporocytter.

I det væsentlige involverer processen den meiotiske opdeling af mikrosporocytter, hvilket fører til dannelse af celler kaldet mikrosporer. Idet mikrosporocytten gennemgår meiose, opnås fire døtre for hver indledende celle med en reduktion i genetisk belastning.

Kilde: André Karwath alias Aka

Mikrosporens skæbne er at omdanne til en celle med to kerner. Under dens udvikling øger mikrosporen gradvist dens volumen, en hændelse, der er forbundet med dannelsen af ​​en vakuol. Parallelt sker forskydningen af ​​cellekernen.

Denne proces giver anledning til pollenkorn, som gennemgår successive transformationer efter befrugtning. Den proces, hvormed en mikrospore omdannes til pollen, kaldes mikrogametogenese.

Når pollen har faldet ned stigmaet, forekommer duplikationen af ​​en af ​​kernerne igen, kendt som sædkerner. På denne måde består den mandlige gametophyte af en celle med tre nukleare strukturer.

mikrosporogenese

Pollen

Et pollenkorn er en struktur med mere eller mindre mikroskopisk størrelse, der svarer til den mandlige gametophyt fra planter med frø eller spermatofytter.

Den del af antheren, der indeholder kornene, kaldes pollensækken, der er placeret i den mandlige zone af blomsten: stamenserne.

Mikrosporogenese: første fase af pollenudvikling

Denne mandlige gametophytes levetid forekommer i tre veldefinerede faser: et indledende udviklingsstadium, der inden i det mandlige sporofytiske væv kaldes mikrosporogenese; efterfulgt af et uafhængigt stadie af rejse til et kompatibelt stigma og til sidst en hurtig vækstfase i sporofytisk kvindeligt væv.

Den første fase er mikrosporogenese og forekommer inde i antringerne. Dette omfatter en række meiotiske opdelinger af celler kaldet mikrosporocytter eller "moderpollen", som er indkapslet i en tyk væg af callose.

Tetrad dannelse

Resultatet af denne opdeling er en tetrad af celler, hvor hver enkelt vil udvikle sig til en mandlig gametophyt. Hver af disse celler er indkapslet i en anden væg af callose.

Husk, at meiose er en proces med celledeling med reducerende egenskaber. Den genetiske belastning af stamcellen er ikke den samme som den, der findes hos døtre.

I tilfælde af mikrosporocytter er disse diploide, så datterceller, der er resultatet af den indledende opdeling, er haploide. Antallet af resulterende kromosomer afhænger af arten.

cytokinese

Nuklear meiotisk opdeling efterfølges af cytokinesis. Dette trin er afgørende for den endelige dannelse af tetrad, da der er flere mønstre eller typer af dispositioner til det.

Succesfuld cytokinesis opstår, når hver celledeling ledsages af en opdeling af cytoplasma, et fænomen typisk for monocots. Når dette sker, vil vi se, at mikrosporerne er arrangeret i et enkelt plan, enten i form af en tetrad, en rhombus eller danner et bogstav T.

Den alternative opdeling kaldes samtidig cytokinesis, hvor væggene dannes i slutningen af ​​meiose. Det forekommer i gruppen af ​​dicotyledoner. Dette mønster resulterer i spredning af mikrosporer i flere plan.

Pollenvægsdannelse

Pollenvæggene begynder at dannes, mens mikrosporerne stadig befinder sig i tetrad-arrangementet og indkapsles af callose-væggene.

Det første trin involverer afsætning af et stof kaldet primexin på overfladen af ​​mikrosporen. Dette efterfølges af afsætningen af ​​sporopoleninforstadierne. Processen ender med afsætning af sporopolenin, et uigennemtrængeligt molekyle, der er resistent over for angreb fra kemikalier.

Åbningerne udvikler sig i de regioner, hvor deponering af primexin er blevet forhindret ved hjælp af det endoplasmatiske retikulum.

Måttens rolle i pollenudvikling og transport

Under pollendannelse spiller måtten en afgørende rolle. Dette omfatter et lag celler placeret i antheren, der omgiver stamcellerne i mikrosporen. Der er to celletyper på måtten: sekretorisk og amoeboid.

Disse celler er meget specialiserede og har en ret kort levetid. Når tiden går, mister celler deres organisation og reabsorberes endelig.

Dens vigtigste rolle i pollenudviklingen involverer at give ernæring til mikrosporen. Derudover har de evnen til at syntetisere en række enzymer og fremstille "cement" af pollen eller pollenkit.

Pollenkit er et materiale af heterogen art (lipider, flavonoider, carotenoider, proteiner, polysaccharider osv.) Og med klæbrig konsistens, der hjælper med at holde pollenkornene sammen under transport og beskytter dem mod udtørring, ultraviolet lys og andre faktorer, der kan påvirke dens kvalitet.

Microgametogenesis

Afslutningsvis vil vi kort forklare, hvad mikrogametogenese består af, for at afsløre endeligt, hvordan tilstedeværelsen af ​​et pollenkorn forekommer. Denne proces varierer i angiospermer og gymnospermer, nemlig:

dækfrøede

I angiospermer omfatter mikrogametogenese den første og anden mitotiske opdeling af pollen, hvilket fører til dannelse af mandlige gameter.

Denne proces begynder med dannelsen af ​​en vakuol beliggende i midten af ​​cellen, en begivenhed, der tvinger kernen til at bevæge sig. Denne nukleare bevægelse markerer overgangen fra en mikrospore til et ungt pollenkorn.

Den første mitotiske opdeling efterfølges af en anden asymmetrisk opdeling, hvor der dannes en generativ og en vegetativ del. Sidstnævnte omfatter et større volumen og indeholder en stor, diffus kerne. I tilfælde af den generative del indeholder den en mindre og kondenseret kerne.

Derefter forekommer en symmetrisk opdeling, hvor den generative celle giver anledning til to sædceller.

nøgenfrøede

I modsætning hertil udvikles mikrogametogenese i gymnospermer gennem flere mitotiske opdelinger. De fleste af pollenkornene i denne plantelinje består af mere end en celle.

Referencer

1. Blackmore, S., & Knox, RB (red.). (2016). Microspores Evolution and Ontogeny: Evolution and Ontogeny. Academic Press.
2. Davies, PJ (red.). (2013). Plantehormoner: fysiologi, biokemi og molekylærbiologi. Springer Science & Business Media.
3. Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., & Zetter, R. (2009). Pollenterminologi: en illustreret håndbog. Springer Science & Business Media.
4. López, BP, Calvarro, LM, & Garay, AG (2014). Pollenembryogenese (gametisk embryogenese). REDUCA (biologi), 7 (2).
5. Smith H. & Grierson D. (red.). (1982) Molekylærbiologi for planteudvikling. University of California Press.