APOMIXIS: MGA URI, MEKANISMO, KAHALAGAHAN AT MGA HALIMBAWA - SCIENCE - 2025

Ang apomixis ay isang form ng asexual na pagpaparami ng ilang mga species sa pamamagitan ng mga buto. Ang resulta nito ay isang genetically magkapareho na henerasyon sa planta ng ina. Ang kahulugan ng etimolohikal na apomixis ay nagmula sa Greek "apo" na nangangahulugang - kakulangan o kawalan - at "mixis" na nagpapahiwatig - pinaghalong o unyon. Sa katunayan, sa apomixis ang unyon ng mga male at babaeng gametes ay hindi nangyayari para sa pagbuo ng embryo.

Ang mga makahulang halaman ay hindi ipinahayag ang mga bentahe ng agpang - mula sa isang punto ng ebolusyon ng pananaw - na ibinibigay ng sekswal na pagpaparami. Gayunpaman, ang apomixis ay isang mekanismo na nagpapahintulot sa pagpapanatili ng mga genotypes na inangkop sa mga tiyak na kondisyon sa kapaligiran.

Ang Dandelion (Taraxacum officinalis) ay isa sa pangunahing species ng apomictic. Pinagmulan: pixabay.com

Sa apomixis ang mekanismo ng pagpaparami ay humahawak sa proseso ng sekswal at pinapayagan ang halaman na dumami sa pamamagitan ng mga buto. Sa prosesong ito, ang meiosis, ang pagbuo ng mga embryo mula sa pagpapabunga at ang paglikha ng mabubuhay na endosperm, ay hindi nangyari.

Ang mga buto ng apomictic na halaman ay nabuo mula sa maternal tissue ng ovule, na lumalagpas sa meiosis at pagpapabunga. Ang ganitong uri ng pag-aanak ay madalas sa karamihan ng mga species ng pamilya Poaceae, pati na rin sa genera na Asteraceae, Rosaceae at Rutaceae.

Kung ang kapasidad na ito ay maaaring ilipat sa mga pananim ng interes ng agronomic tulad ng mais at trigo, magiging isang kapaki-pakinabang na piraso ng pagpapabuti ng genetic, dahil ang paggamit nito ay papabor sa dami at kalidad ng pagkain na nakuha mula sa mga suportadong genotypes.

Mga Uri

Ang tatlong magkakaibang mekanismo ay kilala kung saan ang mga halaman ay nagparami ng apomixis. Ang Gametophytic apomixis dahil sa diplosporia at aposporia, at sporophytic apomixis o mapaglumbay na embryo.

Diplosporia

Ang Diplosporia ay isang asexual reproduction mekanismo o apomixis kung saan nagmula ang embryo mula sa isang hindi nabawasan na embryo sac. Bilang isang resulta, ang bagong embryo ay may parehong bilang ng chromosomal bilang halaman ng pinagmulan ng ina.

Ito ay isang proseso na nangyayari kapag ang cell ng ina ng embryo sac o babaeng gametophyte ay bubuo nang direkta mula sa embryo. Kilala rin bilang diploid parthenogenesis, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang diploid embryo.

Aposporia

Ang Aposporia ay isang mekanismo ng apomictic o asexual na pag-aanak kung saan nagmula ang embryo sac mula sa mga somatic cells. Ang sac ng embryo ay nagmula sa ilang somatic cell na matatagpuan sa integument o nucela na pumapalibot sa stem cell ng embryo sac.

Sa kasong ito, ang isang gametophyte ay bubuo, ngunit ang meiosis ay hindi nangyari; ang embryo ay naiilaw din. Sa prosesong ito, ang pagbawas ng bilang ng chromosome ay hindi nangyayari, na kung saan ay kinumpleto ng parthenogenesis o apomictic na pag-unlad ng ovum.

Ang Paspalum dilatatum, isang species ng aposporic. Pinagmulan: Jebulon

Mapaglarong embryo

Tinatawag na nucellar embryo o sporophytic apomixis, ito ay isang uri ng asexual reproduction ng mga buto o apomixis na karaniwang sa sitrus. Sa kasong ito, walang pagbuo ng isang sac ng embryo na sinusunod, dahil ang embryo ay bubuo mula sa isang diploid sporophyte.

Sa katunayan, ang embryo ay nagmula sa isang somatic cell sa antas ng ovum ng halaman ng ina. Kalaunan nabuo ito sa pamamagitan ng magkakasunod na mga dibisyon ng mitotiko, ni ang proseso ng meiosis o ang pagbuo ng babaeng gametophyte ay nangyayari.

Mekanismo

Ang Apomixis ay ang resulta ng pagbabago ng ilang mga yugto ng mga proseso ng embryonic na pangunahing para sa sekswal na pagpaparami. Sa kasong ito, ang pagbawas ng chromosome number at ang proseso ng meiotic, kasama ang random na unyon at ang pagsasanib ng mga gametes.

Sa katunayan, sa panahon ng apomixis ang mga pagbabagong embryo ay pinamamahalaan upang hindi paganahin ang proseso ng meiotic at ang mga produkto nito. Gayundin, iniiwasan o pinalitan nila ang proseso ng pagpapabunga sa pamamagitan ng pag-unlad ng parthenogenetic.

Sa apomixis mayroong apat na mga proseso ng embryonic na makilala ito mula sa sekswal na pagpaparami:

Apomeiosis

Ito ay isang proseso na nangyayari kapag nabuo ang mga istruktura ng sporophytic na walang meiotic na pagbawas o pagkabulok ng macrospora -megaspore-. Ito ang bumubuo sa pagpapasimple ng proseso ng meiotic, at nagaganap ito sa parehong diplosporia at aposporia.

Pag-unlad ng embryo sac

Sa apomixis, ang mga cytologically na hindi nabawasan ang mga cell (2 ⁿ ) ay may kakayahang bumuo ng sacry ng embryo. Sa kaso ng mga species ng aposporic apomictic species, ang embry sac ay bubuo mula sa panloob na bahagi ng seminal primordium o nucela.

Parthenogenesis

Ang proseso ng Embryonic na nagreresulta sa pagbuo ng embryo nang direkta mula sa cell ng itlog, nang walang paunang pagpapabunga. Iyon ay, ang apomictic na pag-unlad ng ovule para sa pagbuo ng isang bagong halaman mula sa isang hindi natukoy na ovum.

Ang proseso ng mapaglumbay na embryo ay karaniwan sa sitrus. Pinagmulan: pixabay

Pseudogamy

Ang proseso na nauugnay sa mga apomictic na halaman na nangangailangan ng polinasyon, sa kabila ng katotohanan na sila ay umuunlad nang walang pagpapabunga ng cell ng ina. Ang endosperm ay nabuo mula sa pagsasanib ng male gamete na may polar nuclei ng mga cell ng embryo sac.

Sa katunayan, sa mga proseso ng gametophytic apomixis, ang pagsasanib ng mga male at male gametes o dobleng pagpapabunga ay pinigilan. Gayunpaman, kahit na ang pagwawasto ng polar nuclei ay nakansela, ang endosperm ay bubuo nang nakapag-iisa.

Kahalagahan

Ang Apomixis ay isang mahusay na pamamaraan upang makabuo ng mga buto at mga bagong species sa isang maikling panahon. Sa bisa nito, pinapayagan nito ang paglikha ng mga bagong uri ng hybrid na may mas mahusay na magbubunga at mas mataas na kalidad ng phenotypic.

Sa pamamagitan ng apomixis ang pagkawala ng ilang mga tiyak na character sa mga hybrids ay pinigilan. Ang pagiging isang functional na mekanismo para sa paggawa ng mga halaman na walang sakit at makakuha ng mas mataas na ani at pagiging produktibo ng mga pananim.

Mga halimbawa

Ang Taraxacum officinalis (dandelion) ay isa sa mga pinakakaraniwang halimbawa ng mga halaman ng apomictic. Kaugnay nito, ang apomixis ay madalas na nangyayari sa mga halaman ng mga pamilya Poaceae -grasses-, Rosaceae at Compound -asteraceae-.

Sa mga composite o asteraceae, ang apomixis ay ang hindi maiiwasang anyo ng pagpaparami ng karamihan sa mga species. Sa kabilang banda, sa Poaceae at Rosaceae, ang apomixis ay humalili sa sekswal na pagpaparami -apomixis facultative-.

Partikular, ang apomixis ay nangyayari sa maraming genera; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium at Taraxacum.

Sa poaceae, ang apomixis ay paunang nakilala sa genus Poa, kalaunan ay inilarawan ito sa iba't ibang mga paniceas at andropogoneas. Kabilang sa genera ng Poaceae, bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Sorghum at Themeda ay maaaring mapansin.

Mga pag-iyak ng damo (Eragrostis curvula). Pinagmulan: USDA NRCS Tucson PMC

Ang pag-iyak ng damo (Eragrostis curvula) ay isang mapagkukunan ng pagkain na nagbibigay-daan sa pagtaas ng paggawa ng karne ng baka. Ang isa sa mga anyo ng pagpaparami nito ay sa pamamagitan ng diplosporic apomixis, na maaaring sapilitan o pasilidad.

Ang iba pang mga halimbawa ng mga halaman na apomictiko ay matatagpuan sa genera na Sorbus -serbales- at Crataegus -thorn- ng pamilya Rosaceae. Gayundin ang mga species Rubus fruticosus (bramble) at ang genus ng mga namumulaklak na halaman Hieracium na kabilang sa pamilyang Asteraceae.

Mga Sanggunian

1. Aguilera, PM (2013). Ang genetika at lokasyon ng apomixis locus sa mga species ng Plicatula group ng Paspalum L. na isiniwalat ng mga teknik na molekular. (Graduate Thesis) Pambansang Pamantasan ng Northeast. Faculty ng Pang-agham na Agham. Northeast Botanical Institute. (IBONE-CONICET).
2. Apomixis (2018) Wikipedia, The Free Encyclopedia. Nabawi sa: es.wikipedia.org
3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely, at Borges do Valle, Cacilda. (2010). Ang Meiotic na pag-uugali ng mga interspecific hybrids sa pagitan ng artipisyal na tetraploidized sekswal na Brachiaria ruziziensis at tetraploid apomictic B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
4. Martínez, EJ (2001). Ang kabilin ng apomictic na pagpaparami at pagkilala ng mga molekular na marker na naka-link sa karakter sa Paspalum notatum (Graduate Thesis) Faculty of Exact at Natural Science. Buenos Aires 'University.
5. Meier, MS, Zappacosta, DC, Selva, JP, Cervigni, G., & Echenique, CV (2008). Apomixis, ang pag-aaral at posibleng paggamit. AgroUNS, Year V, Nº 9. pp 10-13.
6. Quero Carrillo, AR, Enríquez Quiroz, JF, Morales Nieto, CR, & Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis at ang kahalagahan nito sa pagpili at pagpapabuti ng tropical forage grasses: repasuhin. Mexican Journal of Livestock Sciences, 1 (1), 25-42.