Stuifmeel-stamperinteractie in bloeiende planten

Stuifmeel-stamperinteractie in bloeiende planten!

Een speciaal karakter van seksuele voortplanting in angiospermen is de interactie van stuifmeelkorrel, mannelijk gametofyt met massief sporophytisch weefsel van stamper (stigma en stijl) voordat de mannelijke gameten nabij het ei worden afgegeven.

Pas na de verklaring van zelf-onverenigbaarheid, werd het belang van pollen-stamper-interactie duidelijk.

De belangrijkste functies die moeten worden uitgevoerd tijdens de seksuele voortplanting door een organisme zijn:

(a) Stabiliteit van soorten.

(b) Onderhoud redelijke mate van genetische variabiliteit binnen soorten.

Seksueel reproducerende organismen hebben het vermogen om geschikte gameten voor bevruchting te herkennen en te selecteren. De functie van herkenning en acceptatie van parende partners is bij de keuze van de gameten zelf. Vrouwelijke gameten produceren chemicaliën om mannelijke gameten aan te trekken.

In bloeiende planten is vrouwelijke gameet aanwezig in de embryozak en zit dus diep in de eicel in nucellus, die op zijn beurt wordt bedekt door de stamper om eierstok, stijl en stigma te vormen. Stuifmeelkorrels (microsporen) hebben geen directe toegang tot de vrouwelijke gameet.

De stuifmeelbuis verschijnt van kiemporiën die aanwezig zijn op stuifmeelkorrels. Alle bestanddelen van stuifmeelkorrel migreren in stuifmeelbuis. Maximale groei vindt plaats in het tipgebied en cytoplasma is meestal beperkt tot het tipgebied van de pollenbuis. Om het cytoplasma tot het uiteinde van de pollenbuis te beperken, worden op regelmatige intervallen in pollenbuis callose-pluggen gevormd.

Nadat het stuifmeel is afgezet op het stigma, neemt het vloeistof op van het natte oppervlak van het stigma, neemt het in omvang toe en steekt de inline uit door de porie van de kiem. Het stigma speelt een belangrijke rol bij de kieming van de stuifmeelkorrel. Het stigma scheidt vloeistof af die vloeistoffen, tandvlees, suiker en harsen bevat.

De belangrijkste functie van stigmatische secretie is om het stuifmeel en het stigma te beschermen tegen uitdroging. In Brassica stuifmeel blijven de korrels plakken aan de stigmatische papillen vanwege de "samen smeltende reactie" met wasachtige coating van cuticula veroorzaakt door cutinase-enzym. Stuifmeelkorrels kunnen vasthouden aan stigma door slijmerige strengen, bijv. Cosmos. Stigma in veel families vormt uitlopers van papilose die zijn opgebouwd uit hydrofiele eiwitten.

Stuifmeelkorrels kunnen ook ontkiemen op helmknopzak (microsporangium), op het oppervlak van bloembladen, op de stijl (in het geval stigma is verwijderd) in sommige cleistogame bloemen. De levensvatbaarheid van pollen verschilt van soort tot soort.

Op de tijdsperiode dat stuifmeelkorrels levensvatbaar blijven is variabel en afhankelijk van de bestaande temperatuur en vochtigheid. In sommige granen zoals rijst en tarwe verliezen stuifmeelkorrels binnen 30 minuten hun levensvatbaarheid. en in sommige leden van de families Rosaceae, Leguminoseae en Solanaceae handhaven ze de levensvatbaarheid maandenlang.

Men moet bekend zijn met het opslaan van sperma / sperma van vele dieren, inclusief mensen, voor kunstmatige inseminatie. Het is mogelijk om stuifmeelkorrels van een groot aantal soorten jarenlang op te slaan in vloeibare stikstof (-196C).

Dergelijk opgeslagen stuifmeel kan worden gebruikt als stuifmeelbanken, vergelijkbaar met zaadbanken, in programma's voor het fokken van gewassen, enz. Niet-gende stuifmeelkorrels bevatten vrije ribosomen. De polysoomassemblage begint onmiddellijk na de wateropname. Enzymen die nodig zijn voor het ontkiemen van pollen worden op dit moment geproduceerd.

Viable pollen ontkiemt stigma ongeacht de positie van de kiembuis. Stuifmeel wordt gehydrateerd door stigmatisering en absorbeert water. Het zwelt op en ontkiemt om stuifmeelbuis te produceren. Gehydrateerd stuifmeel vertoont een hoge r-RNA / t-RNA-verhouding.

Stuifmeelbuis groeit altijd in de richting van de eierstok. Pad van de stuifmeelbuizen in de stamper wordt geleid door afscheiding van zaadknop. Stigmatische vloeistof bevat chemicaliën zoals harsen, suikers en lipiden, enz. Die geschikt medium voor de ontkieming van stuifmeel bieden.

In stuifmeelkorrels net onder het apertuurgebied zijn de enzymen zoals alkalische fosfatase, ribonuclease, esterase en amylase aanwezig. Ze helpen bij het ontkiemen van pollen. Cutinase-enzym (in pollenbuis) lost de cutin op stigma op bij contact. Naast cutinase degradeert ook de cuticula laag van stylaire kanaalcellen.

Gewoonlijk wordt één pollenbuis gevormd uit een pollenkorrel (monosiphonous). Meer dan één pollenbuizen kunnen uit een korrel (polysiphonous) komen, maar slechts één daarvan maakt verdere groei. In Asclepiadaceae en Orchidaceae kunnen veel stuifmeelkorrels van pollinia gelijktijdig ontkiemen om veel kiembuizen te vormen.

Stuifmeel-stigma-interactie bepaalt de kieming van stuifmeelkorrels op stigma. In dit geval herkent het stigmatische oppervlak de specifieke stuifmeelkorrel en laat men het vervolgens hydrateren en uiteindelijk ontkiemen. In zelf-incompatibele stuifmeelkorrels kunnen sommige factoren bij exine een afstotingsreactie op het stigmatische oppervlak veroorzaken.

De stamper is adequaat uitgerust met apparaten om het stuifmeel van alleen het juiste paartype normaal te laten functioneren, andere worden weggegooid. Stigma ontvangt een verscheidenheid aan door de lucht gedragen of door insecten gedragen pollen, maar niet al het stuifmeel dat het stigma bereikt, slaagt erin de bevruchting te beïnvloeden.

Bij bloeiende planten heeft massale interactie tussen stuifmeel en stamper, gevolgd door de overdracht van de functie van herkenning en afstoting van ei naar het sporophytische weefsel van stamper, geleid tot het succesvol tot stand brengen van zelf-onverenigbaarheid. Alle mannelijke gameten die afkomstig zijn van hetzelfde genotype, worden effectief belet toegang te krijgen tot vrouwelijke gameten.

Vanwege interactie tussen stuifmeel en stamper ontwikkelt zich zelfs in de compatibele gameten intense concurrentie. Stuifmeelkorrels worden continu onderworpen aan zware concurrentie in de stamper. Alleen de mannelijke gameten met krachtige pollenbuis zijn in staat om de vrouwelijke gameet te bereiken.

Elke compatibele gameet die succesvol is in het vaststellen van het eerste contact met de vrouwelijke gameet, heeft in het algemeen invloed op de bevruchting. Intense pollenbuis competitie is verantwoordelijk voor het succes van angiospermen ten opzichte van andere groepen planten. Pollen-stamper interactie is van groot belang in de biologie van seksuele voortplanting en zaadvorming.

Dergelijke studies hebben waardevolle gegevens opgeleverd over de structuur van de stamper, in het bijzonder van stigma in relatie tot zijn functie. De stamper heeft mechanismen ontwikkeld om stuifmeelkorrels te herkennen en om de groei van buizen van de verenigbare degenen mogelijk te maken; incompatibele pollenbuizen worden effectief belet om de vrouwelijke gameet te bereiken.