Apomixis

In der Botanik wurde apomixis von Hans Winkler als Ersatz der normalen sexuellen Fortpflanzung durch die geschlechtslose Fortpflanzung ohne Fruchtbarmachung definiert. Diese Definition erwähnt namentlich meiosis nicht. So ", wie man nie betrachtet hat, ist normale geschlechtslose Fortpflanzung" von Werken, wie Fortpflanzung von Ausschnitten oder Blättern, apomixis, aber Ersatz des Samens durch einen plantlet gewesen, oder der Ersatz der Blume durch bulbils ist Typen von apomixis. Erzeugte Nachkommenschaft von Apomictically ist zum Elternteilwerk genetisch identisch.

In Blütenwerken wird der Begriff "apomixis" in einem eingeschränkten Sinn allgemein gebraucht, agamospermy, d. h. geschlechtslose Fortpflanzung durch Samen zu bedeuten.

Apogamy ist ein zusammenhängender Begriff, der verschiedene Bedeutungen mit der Zeit gehabt hat. In Werken mit unabhängigem gametophytes (namentlich Farne) wird der Begriff noch austauschbar mit "apomixis" gebraucht, und beide beziehen sich auf die Bildung von sporophytes durch die Parthenogenese von gametophyte Zellen.

Siehe auch Männlichen apomixis in einem Nadelbaum unten.

Apomixis und Evolution

Als apomictic Werke sind von einer Generation zum folgenden genetisch identisch, jeder hat die Charaktere einer wahren Art, Unterscheidungen von anderem congeneric apomicts aufrechterhaltend, während er viel kleinere Unterschiede hat, als zwischen Arten von den meisten Klassen normal ist. Sie werden deshalb häufig Mikroarten genannt. In einigen Klassen ist es möglich, Hunderte oder sogar Tausende von den Mikroarten zu identifizieren und zu nennen, die zusammen als gesamte Arten gruppiert werden können, die normalerweise in Floras mit der Tagung "Klasse-Arten agg verzeichnet sind." (z.B, der Brombeerstrauch, Rubus fruticosus agg.). In einigen Pflanzenfamilien sind Klassen mit apomixis, z.B in Asteraceae, Poaceae und Rosaceae ziemlich üblich. Beispiele von apomixis können in den Klassen Crataegus (Hagedornen), Amelanchier (shadbush), Sorbus (Ebereschen und whitebeams), Rubus (Brombeersträucher oder Brombeeren), Poa (Wiese-Gräser), Hieracium (hawkweeds) und Taraxacum (Löwenzahn) gefunden werden.

Obwohl die Entwicklungsvorteile der sexuellen Fortpflanzung verloren werden, kann apomixis entlang für die Entwicklungsfitness zufälligen Charakterzügen gehen. Da Clausen beredt "Der apomicts gesagt hat, wirklich haben die Wirksamkeit der Massenproduktion entdeckt, lange bevor Herr Henry Ford es auf die Produktion des Automobils angewandt hat.... Fakultativer apomixis verhindert... Schwankung nicht; eher multipliziert es bestimmte varietal Produkte." Fakultativer apomixis bedeutet, dass apomixis nicht immer vorkommt, d. h. sexuelle Fortpflanzung auch geschehen kann. Es scheint wahrscheinlich, dass in Werken der ganze apomixis fakultativ ist, d. h. dass "apomixis verpflichten", ist ein Kunsterzeugnis der Beobachtungsmethoden. Böcher hat bemerkt, dass fakultative apomictic Werke sexuellen Samen-Satz unter Betonungsbedingungen vergrößert haben.

Apomixis in Nichtblütenwerken

Apospory in Farnen

Apomixis in Blütenwerken (angiosperms)

Agamospermy, geschlechtslose Fortpflanzung durch Samen, kommt in Blütenwerken durch viele verschiedene Mechanismen vor, und eine einfache hierarchische Klassifikation der verschiedenen Typen ist nicht möglich. Folglich gibt es fast so viel verschiedenen Gebrauch der Fachsprache für apomixis in angiosperms, wie es Autoren auf dem Thema gibt. Für englische Sprecher Maheshwari ist 1950 sehr einflussreich. Deutsche Sprecher könnten es vorziehen, Rutishauser 1967 zu befragen. Ein älterer Text bestellt auf der Grundlage von der Fehlinformation vor (dass die Eizelle in einem meiotically unreduzierter gametophyte kann nie fruchtbar gemacht werden) hat versucht, die Fachsprache zu reformieren, um Parthenogenese zu vergleichen, weil es in der Zoologie verwendet wird, und das fortsetzt, viel Verwirrung zu verursachen.

Agamospermy kommt hauptsächlich in zwei Formen vor: In gametophytic apomixis entsteht der Embryo aus einer fruchtbar ungemachten Eizelle (d. h. durch die Parthenogenese) in einem gametophyte, der von einer Zelle erzeugt wurde, die meiosis nicht vollendet hat. In hinzukommendem embryony (sporophytic apomixis) wird ein Embryo direkt (nicht von einem gametophyte) von nucellus oder Deckhaut-Gewebe gebildet (sieh nucellar embryony).

Typen von apomixis in Blütenwerken

Maheshwari hat die folgende einfache Klassifikation von Typen von apomixis in Blütenwerken verwendet:

  • Nicht wiederholender apomixis: In diesem Typ "erlebt die Megaspore-Mutter-Zelle die üblichen meiotic Abteilungen, und ein haploid Embryo-Sack wird gebildet. Der neue Embryo kann dann irgendein aus dem Ei (haploid Parthenogenese) oder aus einer anderen Zelle des gametophyte (haploid apogamy) entstehen." Die haploid Werke haben halb so viel Chromosomen, wie das Mutter-Werk, und "der Prozess von einer Generation zu einem anderen" nicht wiederholt werden (der ist, warum es nicht wiederholend genannt wird). Siehe auch Parthenogenese und apogamy unten.
  • Wiederkehrender apomixis (hat auch gametophytic apomixis genannt): In diesem Typ hat der Embryo-Sack dieselbe Zahl von Chromosomen wie das Mutter-Werk, weil meiosis nicht vollendet wurde. Es entsteht allgemein entweder aus einer archesporial Zelle oder aus einem anderen Teil des nucellus.
  • Adventive embryony, auch genannt sporophytic apomixis, sporophytic knospend, oder nucellar embryony: Hier kann es einen Embryo-Sack (gametophyte) im unbefruchteten Ei geben, aber die Embryos entstehen aus den Zellen des gametophyte nicht; sie entstehen aus Zellen von nucellus oder der Deckhaut. Adventive embryony ist in mehreren Arten der Zitrusfrucht, in Garcinia, Euphorbia dulcis, Mangifera indica usw. wichtig.
  • Vegetativer apomixis: In diesem Typ "werden die Blumen durch bulbils oder andere vegetative propagules ersetzt, die oft während noch auf dem Werk keimen". Vegetativer apomixis ist in Allium, Fragaria, einigen Gräsern usw. wichtig.

Der kompliziertste von diesen Typen von apomixis in Blütenwerken ist wiederkehrender apomixis, jetzt öfter genannt gametophytic apomixis. Es wird in diplospory geteilt (generativer apospory), in dem der Embryo-Sack aus einer Zelle des archesporium und apospory entsteht (somatischer apospory), in dem der Embryo-Sack aus einer anderen nucellus Zelle entsteht. Beträchtliche Verwirrung hat resultiert, weil diplospory häufig definiert wird, um die Megaspore-Mutter-Zelle nur einzuschließen, aber mehrere Pflanzenfamilien haben einen mehrzellularen archesporium und der Embryo-Sack aus einer der anderen Zellen entstehen konnte.

Einige Begriffe haben sich auf apomixis bezogen

  • Parthenogenese: Die Entwicklung eines Embryos direkt von einer Eizelle ohne Fruchtbarmachung wird Parthenogenese genannt. Es ist zwei Typen:
  • Parthenogenese von Haploid: Die Parthenogenese eines normalen haploid Eies (hat ein meiotically Ei reduziert), in einen Embryo wird haploid Parthenogenese genannt. Wenn das Mutter-Werk diploid war, dann ist der haploid Embryo, der Ergebnisse monoploid sind, und das Werk, das vom Embryo wächst, steril. Wenn sie nicht steril sind, sind sie manchmal für Pflanzenzüchter nützlich (besonders in der Kartoffelfortpflanzung, sieh dihaploidy). Dieser Typ von apomixis ist in Solanum nigram, Lilium spp registriert worden. Orchis maculate, Nicotiana tabacum usw.
  • Parthenogenese von Diploid: Wenn sich der Embryo-Sack entwickelt, ohne meiosis zu vollenden, so dass der Embryo-Sack und alle Zellen innerhalb seiner unreduzierter meiotically sind (auch bekannt als diploid, aber diploid ist ein zweideutiger Begriff), wird das diploid Parthenogenese genannt, und das Werk, das sich vom Embryo entwickelt, wird dieselbe Zahl von Chromosomen wie das Mutter-Werk haben. Parthenogenese von Diploid ist ein Teilprozess von gametophytic apomixis (sieh oben).
  • Androgenesis: Dieser Begriff ist verwirrend, weil er für zwei verschiedene Prozesse verwendet wird, dass beide die Wirkung haben, einen haploid Organismus (Werk) zu erzeugen, das "männliches Erbe" hat. Der erste Prozess ist ein natürlicher, der als ein seltenes Phänomen in vielen Werken bemerkt worden ist (z.B. Nicotiana und Crepis); Embryos entstehen aus männlichen Geschlechtszellen. Der Prozess ist mit Fusion der männlichen und weiblichen Geschlechtszellen und Ersatz des weiblichen Kerns durch den männlichen Kern verbunden. Der zweite Prozess, der androgenesis genannt wird, ist (mit künstlicher) Kultur von haploid Werken vom Staubbeutel-Gewebe oder den Mikrosporen verbunden.
  • Apogamy: Obwohl dieser Begriff (vor 1908) für andere Typen von apomixis gebraucht, und dann als zu verwirrend verworfen wurde, wird es noch manchmal verwendet, wenn sich ein Embryo von einer Zelle des megagametophyte anderen entwickelt als die Eizelle. In Blütenwerken ist der megagametophyte der Embryo-Sack, und die an apogamy beteiligten Zellen würden synergids oder antipodische Zellen sein.
  • Hinzufügungshybriden, genannt B Hybriden durch Rutishauser: Ein Embryo wird gebildet nach einem meiotically wird unreduzierte Eizelle fruchtbar gemacht. Das ploidy Niveau des Embryos ist deshalb höher als dieses des Mutter-Werks. Dieser Prozess kommt in einigen Werken vor, die sonst apomictic sind, und eine bedeutende Rolle im Produzieren tetraploid Werke von triploid apomictic Mutter-Werke spielen können (wenn sie Blütenstaub von diploids erhalten). Weil Fruchtbarmachung beteiligt wird, passt dieser Prozess die Definition von apomixis nicht.
  • Pseudoangegangen bezieht sich auf jeden Fortpflanzungsprozess, der Befruchtung verlangt, aber mit männlichem Erbe nicht verbunden ist. Es wird manchmal in einem einschränkenden Sinn verwendet, sich auf Typen von apomixis zu beziehen, in dem der endosperm fruchtbar gemacht wird, aber der Embryo ist nicht. Ein besserer Begriff für den einschränkenden Sinn ist centrogamy.
  • Agamospecies, das Konzept hat durch Göte Turesson eingeführt: "Eine apomict Bevölkerung, deren Bestandteile, für den morphologischen, cytological oder andere Gründe, betrachtet werden sollen als, einen allgemeinen Ursprung," d. h., grundsätzlich synonymisch mit "Mikroarten zu haben.

Männlicher apomixis in einem Nadelbaum

Ein einzigartiges Beispiel von männlichem apomixis als die regelmäßige Fortpflanzungsmethode ist kürzlich in der Saharan Zypresse, Cupressus dupreziana entdeckt worden, wo die Samen völlig vom Blütenstaub ohne genetischen Beitrag vom weiblichen "Elternteil" abgeleitet werden. Ähnliche Mechanismen kommen selten in anderen Werken vor und sind als androgenesis oder androclinesis bekannt.

Siehe auch

  • Parthenocarpy, die Produktion von kernlosen Früchten.
  • Parthenogenese, das von apomixis gleichwertige Tier.
  • Cytomixis, ein Prozess der Kernfusion, die während des Blütenstaubs meiosis vorkommt
  • Gvaladze G.E. (1976). Formen von Apomixis in der Klasse Allium L. In: S.S. Khokhlov (Hrsg.).: Apomixis und Breeding, die Bar Amarind. das Neue Delhi Bombay Kalkutta New Yorker Seiten 160-165
  • Bhojwani S.S.& Bhatnagar S.P. (1988). Die Embryologie von angiosperms. Vikas Verlagshaus Pvt. Ltd. Das neue Delhi.
  • Heslop-Harrison, J. (1972) "Sexualität in Angiosperms, "pp.133-289, im Steward, F.C. (Hrsg.). Pflanzenphysiologie, Vol. 6C, Akademische Presse New York.
  • Nygren, 1967, "Apomixis in Angiosperms" Seiten 551-596. In Ruhland, W. (Hrsg.). Enzyklopädie von Pflanzenphysiologie, Vol.18, Springer-Verlag, Berlin.

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