Avainero – Apomixis vs Parthenogenesis
Kukkien muodostuminen, meioosi, mitoosi ja kaksoislannoitus ovat siementen muodostumisreitin tärkeimmät osat. Normaalissa seksuaalisessa lisääntymissyklissä haploidien sukusolujen tuotanto ja uros- ja naarassukusolujen fuusio ovat tärkeimpiä vaiheita, jotka johtavat siemeneksi muodostuvan alkion muodostumiseen. Siemenet itävät ja tuottavat uusia kasveja ja jatkavat elinkaarta. Joissakin kasveissa siementen muodostuminen tapahtuu kuitenkin aseksuaalisesti ilman, että seuraa edellä mainittuja kahta päävaihetta, meioosia ja hedelmöitystä. Se tunnetaan nimellä apomixis. Tietyissä kasveissa ja eläimissä uudet yksilöt tuotetaan suoraan hedelmöittämättömistä munasoluista. Prosessi tunnetaan nimellä partenogeneesi. avainero apomiksiksen ja partenogeneesin välillä on se, että apomiksis on prosessi, joka tuottaa siemeniä ilman hedelmöitystä, kun taas partenogeneesi on yleinen termi, joka kuvaa prosessia, joka tuottaa jälkeläisiä suoraan hedelmöittämättömistä munasoluista.
Mikä on Apomixis?
Siementen kehitys on monimutkainen prosessi, joka suorittaa useita suuria vaiheita siemenkasvien seksuaalisen lisääntymisen aikana. Se tapahtuu kukkien muodostumisen, pölytyksen, meioosin, mitoosin, kaksoishedelmöityksen jne. kautta. Meioosi ja hedelmöitys ovat tärkeimmät vaiheet siementen muodostuksessa ja sukupuolisessa lisääntymisessä, koska diploidisen megasporin emosolun tulisi käydä läpi meioosia tuottaakseen haploidisia megasporeja ja lopulta munasoluja. Munasolu tulee fuusioida siittiösolun kanssa diploidisen tsygootin tuottamiseksi, joka kehittyy alkioksi (siemeneksi). Kuitenkin joissakin kasveissa siementen muodostuksessa ohitetaan useat sukupuolisen lisääntymisen suuret vaiheet. Toisin sanoen seksuaalinen lisääntyminen voi joutua oikosulkuun joissakin kasveissa siementen tuottamiseksi. Tämä prosessi tunnetaan nimellä apomixis. Apomiksit voidaan määritellä prosessiksi, joka tuottaa siemeniä ilman meioosia ja hedelmöitystä (syngamia). Se on eräänlainen aseksuaalinen lisääntyminen, joka jäljittelee sukupuolista lisääntymistä. Se tunnetaan myös nimellä agamospermia.
Apomixis voidaan luokitella kahteen päätyyppiin, joita kutsutaan gametofyyttisiksi apomiksiksi ja sporofyyttisiksi apomiksiksi alkion kehitystavan perusteella. Gametofyyttiset apomiksit tapahtuvat gametofyytin kautta ja sporofyyttiset apomiksit suoraan diploidisista sporofyyteistä. Normaali seksuaalinen lisääntyminen tuottaa siemeniä, jotka antavat geneettisesti erilaisia jälkeläisiä. Hedelmöityksen puutteen vuoksi apomiksisessa se johtaa geneettisesti yhtenäisiin taimien jälkeläisiin emolle.
Apomixia ei havaita useimmissa kasveissa. Se puuttuu monista tärkeistä ruokakasveista. Sen eduista johtuen kasvinjalostajat yrittävät kuitenkin hyödyntää tätä mekanismia teknologiana tuottaakseen korkeatuottoisia turvallisia elintarvikkeita kuluttajille.
Apomixiksen edut ja haitat
Apomiksis-prosessissa on etuja ja haittoja. Geneettisesti identtisiä yksilöitä voidaan tuottaa tehokkaasti ja nopeasti apomiksien avulla, koska se johtaa taimen jälkeläisiin, jotka ovat identtisiä emovanhemman kanssa. Emokasvien ominaisuuksia voidaan myös ylläpitää ja hyödyntää apomiksiksen avulla sukupolvien ajan. Hybridivoima on tärkeä ominaisuus, joka aiheuttaa heteroosin. Apomixis auttaa säilyttämään hybridivoiman sukupolvien ajan viljelykasvilajikkeissa. Apomixis on kuitenkin monimutkainen ilmiö, jolla ei ole selkeää geneettistä perustaa. Apomiktisten kantojen ylläpito on vaikeaa, ellei se liity morfologiseen markkeriin kehityksen aikana.
Useimmat apomiktit ovat fakultatiivisia, jotka osoittavat sekä seksuaalisia että aseksuaalisia siemenmuodostelmia.
Kuva 01: Poa bulbosan esittämä vegetatiivinen apomixis
Mikä on partenogeneesi?
Partenogeneesi on lisääntymismuoto, jota esiintyy yleisesti organismeissa, pääasiassa joillakin selkärangattomilla ja alemmilla kasveilla. Sitä voidaan kuvata prosessiksi, jossa hedelmöittämätön munasolu kehittyy yksilöksi (neitseellinen syntymä) ilman hedelmöitystä. Siksi sitä voidaan pitää aseksuaalisen lisääntymisen menetelmänä. Se on kuitenkin myös mahdollista määritellä epätäydelliseksi seksuaaliseksi lisääntymiseksi, koska vain kahden sukusolun fuusio puuttuu seksuaalisesta lisääntymisprosessista. Partenogeneesiä voidaan keinotekoisesti stimuloida jopa nisäkkäissä yksilön tuottamiseksi ilman hedelmöitystä. Partenogeneesiprosessin aikana hedelmöittämätön munasolu kehittyy uudeksi organismiksi; tuloksena oleva organismi on haploidi, eikä se voi joutua meioosiin. Ne ovat enimmäkseen geneettisesti identtisiä vanhemman kanssa. Partenogeneesiä on useita tyyppejä: fakultatiivinen partenogeneesi, haploidi partenogeneesi, keinotekoinen partenogeneesi ja syklinen partenogeneesi.
Luonnossa partenogeneesi tapahtuu monissa hyönteisissä. Esimerkiksi mehiläisissä kuningatar voi tuottaa joko hedelmöittyneitä tai hedelmöittämättömiä munia; hedelmöittämättömistä munasoluista tulee partenogeneesin kautta urosmikroja.
Kuva 02: Uros drone-mehiläinen
Mitä eroa on apomiksiksen ja partenogeneesin välillä?
Apomixis vs Parthenogenesis |
|
| Apomixis voidaan määritellä mekanismiksi, joka tuottaa siemeniä epäseksuaalisesti. | Partenogeneesi voidaan määritellä prosessiksi, jossa yksilöt kehittyvät suoraan hedelmöittämättömistä munasoluista tai munasoluista. |
| Jälkeläiset | |
| Se tuottaa geneettisesti identtisiä taimien jälkeläisiä tai emoklooneja. | Se tuottaa geneettisesti identtisiä naarasjälkeläisiä |
| Näyttäjä | |
| Joillakin kasveilla esiintyy apomixis-oireyhtymää. | Kasvit ja eläimet osoittavat partenogeneesiä. |
Yhteenveto – Apomixis vs Parthenogenesis
Apomiksis ja partenogeneesi ovat kaksi suvuttoman lisääntymisen muotoa. Apomixis tuottaa siemeniä ilman meioosia ja hedelmöitystä ja tuottaa emoklooneja. Parthenogeneesi tuottaa uusia yksilöitä suoraan hedelmöittämättömistä munasoluista. Tämä on ero apomiksiksen ja partenogeneesin välillä.
