KAJ JE MIKROSPOROGENEZA? - BIOLOGIJA - 2026

Microsporogenesis za botaniko, je ena od faz nastajanja cvetnega prahu zrn. Natančneje obsega tvorbo mikrospora. Pojavlja se v prašičih rože, začenši iz celic, imenovanih mikrosporociti.

V bistvu postopek vključuje mejotsko delitev mikrosporocitov, kar vodi v tvorbo celic, imenovanih mikrospor. Ker je mikrosporocit podvržen mejozi, za vsako začetno celico dobijo štiri hčerke z zmanjšanjem genetske obremenitve.

Vir: André Karwath aka Aka

Usoda mikrospora je, da se spremeni v celico z dvema jedroma. Med razvojem mikrospor postopoma povečuje svoj volumen, dogodek, ki je povezan s tvorbo vakuole. Vzporedno se zgodi tudi premik celičnega jedra.

Ta postopek povzroči cvetni prah zrnja, ki se po gnojenju podvrže zaporednim spremembam. Postopek, s katerim se mikrospor spremeni v cvetni prah, imenujemo mikrogametogeneza.

Ko se cvetni prah spusti s stigme, se ponovno pojavi podvajanje enega izmed jeder, znanega kot jedra sperme. Na ta način moški gametofit sestavlja celica s tremi jedrskimi strukturami.

Mikrosporogeneza

Cvetni prah

Cvetni prah je struktura bolj ali manj mikroskopske velikosti, ki ustreza moškemu gametofitu rastlin s semeni ali spermatofiti.

Del prašnika, ki vsebuje zrna, se imenuje cvetni prah, ki se nahaja v moškem območju rože: prašniki.

Mikrosporogeneza: prva faza razvoja cvetnega prahu

Življenje tega moškega gametofita poteka v treh natančno opredeljenih fazah: začetna stopnja razvoja, ki znotraj moškega sporofitičnega tkiva, imenovana mikrosporogeneza; sledila je neodvisna faza potovanja do združljive stigme in končno hitre faze rasti ženskega sporofitičnega tkiva.

Prva stopnja je mikrosporogeneza in se pojavlja znotraj pragov. To vključuje vrsto mejotskih delitev celic, imenovanih mikrosporociti ali "matični cvetni prah", ki so vgrajeni v debelo steno kaloze.

Tetrad tvorba

Rezultat te delitve je tetradna celica, kjer se bo vsaka razvila v moški gametofit. Vsaka od teh celic je inkapsulirana v drugi steni kaloze.

Ne pozabite, da je mejoza proces delitve celic z zmanjšanjem lastnosti. Genska obremenitev matične celice ni enaka tisti, ki jo najdemo pri hčerah.

Pri mikrosporocitih so ti diploidni, zato so hčerinske celice, ki so posledica začetne delitve, haploidne. Število nastalih kromosomov je odvisno od vrste.

Citokineza

Jedrski mejotični delitvi sledi citokineza. Ta korak je odločilen za končno tvorbo tetrada, saj zanj obstaja več vzorcev ali vrst dispozicij.

Sukcesivna citokineza se pojavi, kadar vsako delitev celic spremlja delitev citoplazme, pojav, značilen za monokote. Ko se to zgodi, bomo videli, da so mikrospore razporejene v eni sami ravnini, bodisi v obliki tetrade, romba ali tvorbe črke T.

Nadomestna delitev je znana kot sočasna citokineza, kjer se stene tvorijo na koncu mejoze. Pojavlja se v skupini dvotiledonov. Ta vzorec povzroči razpršitev mikrospor v več ravninah.

Tvorba cvetnega prahu

Stene cvetnega prahu se začnejo oblikovati, medtem ko so mikrospori še vedno v tetradu in jih kapsulirajo stene.

Prvi korak vključuje odlaganje snovi, imenovane primeksin, na površini mikrospora. Sledi odlaganje predhodnih sestavin sporopolenina. Postopek se konča z odlaganjem sporopolenina, molekule neprepustne narave, odporne na napad kemikalij.

Odprtine se razvijejo v regijah, kjer je preprečeno odlaganje primeksina z delovanjem endoplazemskega retikuluma.

Vloga preproge pri razvoju in transportu cvetnega prahu

Med tvorbo cvetnega prahu ima mat ključno vlogo. To obsega plast celic, ki se nahajajo v prašniku, ki obdaja matične celice mikrospora. Na preprogi sta dve vrsti celic: sekretorna in ameboidna.

Te celice so zelo specializirane in imajo dokaj kratko življenjsko dobo. S potekom časa celice izgubijo svojo organizacijo in se končno absorbirajo.

Njegova glavna vloga pri razvoju cvetnega prahu vključuje zagotavljanje prehrane mikrosporju. Poleg tega so sposobni sintetizirati vrsto encimov in proizvajati "cement" cvetnega prahu ali pollenkita.

Cvetni prah je material raznolike narave (lipidi, flavonoidi, karotenoidi, beljakovine, polisaharidi itd.) In lepljive konsistence, ki pomaga, da se cvetni prah zdržijo med prevozom in ščiti pred izsušitvijo, ultravijolično svetlobo in drugi dejavniki, ki lahko vplivajo na njegovo kakovost.

Mikrogametogeneza

Za zaključek bomo na kratko razložili, iz česar sestavlja mikrogametogeneza, da bi dokončno razkrili, kako nastane geneza pelodnega zrnja. Ta proces se razlikuje glede na krhke in gimnosperme, in sicer:

Angiospermi

V angiospermih mikrogametogeneza obsega prvo in drugo mitotično delitev cvetnega prahu, kar vodi v nastanek moških gameta.

Ta postopek se začne s tvorbo vakuole, ki se nahaja v središču celice, dogodek, ki prisili jedro k gibanju. To jedrsko gibanje označuje prehod iz mikrospora v mlado cvetno prah.

Prvi mitotski delitvi sledi druga asimetrična delitev, kjer se tvorita generativni in vegetativni del. Slednji obsega večji volumen in vsebuje veliko, razpršeno jedro. V primeru generativnega dela vsebuje manjše in kondenzirano jedro.

Kasneje pride do simetrične delitve, kjer generativna celica povzroči dve semenčici.

Gimnospermi

Nasprotno pa se mikrogametogeneza v gimnospermih razvija z več mitotskimi oddelki. Večina zrn cvetnega prahu v tej rastlinski vrsti je sestavljena iz več kot ene celice.

Reference

1. Blackmore, S., & Knox, RB (ur.). (2016). Emisija in ontogenija mikrospor: evolucija in ontogenija. Akademski tisk.
2. Davies, PJ (ur.). (2013). Rastlinski hormoni: fiziologija, biokemija in molekularna biologija. Springer Science & Business Media.
3. Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., in Zetter, R. (2009). Polena terminologija: ilustriran priročnik. Springer Science & Business Media.
4. López, BP, Calvarro, LM, & Garay, AG (2014). Embriogeneza cvetnega prahu (gamatična embriogeneza). REDUCA (biologija), 7 (2).
5. Smith H. in Grierson D. (ur.). (1982) Molekularna biologija razvoja rastlin. University of California Press.