Rozdíl mezi Apomixis a Polyembryony

Klíčový rozdíl - Apomixis vs Polyembryony
 

Kvetoucí rostliny produkují semena k udržení jejich generací. Semena jsou produkována jako výsledek sexuální reprodukce ve většině rostlin. U některých rostlin se však semena vytvářejí bez oplodnění vaječných buněk. Tento proces se nazývá apomixis. Apomixis je definován jako asexuální tvorba semen z nefertilizovaných vaječných buněk, která zabraňuje procesům meiózy a oplodnění. Polyembryonie je dalším jevem spojeným se semeny. Tvorba více než jednoho embrya z jediného zygotu v semenu je známá jako polyembryonie. Klíčovým rozdílem mezi apomixy a polyembryonií je to apomixy produkují semena bez oplodnění zatímco polyembryonie produkuje více než jedno embryo v jednom semenu oplodněnou vajíčkovou buňkou (zygota).

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to Apomixis
3. Co je polyembryonie
4. Srovnání vedle sebe - Apomixis vs Polyembryony
5. Shrnutí

Co je to Apomixis?

Vývoj semen je složitý proces při sexuální reprodukci semenných rostlin. Stává se to tvorbou květů, opylením, meiózou, mitózou a dvojím oplodněním. Meióza a oplodnění jsou nejdůležitějšími kroky při tvorbě semen a pohlavní reprodukci. Během těchto kroků se diploidní mateřská buňka (megaspore) podrobí meióze za vzniku haploidní buňky (megaspore) a poté k produkci vaječné buňky. Později se vajíčka spojí se spermatem a vytvoří diploidní zygota, která se vyvine na embryo (semeno).

Některé rostliny jsou však schopny produkovat semena, aniž by byly vystaveny meióze a oplodnění. Tyto rostliny obcházejí několik důležitých kroků sexuální reprodukce. Jinými slovy, sexuální reprodukce může být v některých rostlinách zkratována za účelem produkce semen. Tento proces se nazývá apomixis. Apomixy lze tedy definovat jako proces, který produkuje semena bez meiózy a oplodnění (syngamie). Je to druh asexuální reprodukce napodobující sexuální reprodukci. Je také známý jako agamospermy. Většina apomiktů je fakultativní a vykazuje sexuální i asexuální formace semen.

Apomixis lze rozdělit do dvou hlavních typů s názvem gametophytic apomixes a sporophytic apomixes na základě vývoje embrya. Gametofytické apomixy se vyskytují prostřednictvím gametofytů a sporofytické apomixy se vyskytují přímo prostřednictvím diploidních sporofytů. Normální sexuální reprodukce produkuje semena, která dávají geneticky rozmanité potomstvo. Kvůli nedostatečnému oplodnění apomixe vede k geneticky jednotnému potomstvu matky.

Apomixis není u většiny rostlin běžně pozorován. Chybí také v mnoha důležitých potravinářských plodinách. Díky svým výhodám se však pěstitelé rostlin snaží tento mechanismus využít jako technologii k produkci bezpečných potravin s vysokým výnosem pro spotřebitele.

V procesu apomixis existují výhody a nevýhody. Apomixis produkuje potomstvo sazenic shodné s mateřským rodičem. Apomixy tedy mohou být použity k produkci geneticky identických jedinců efektivně a rychle. Charakteristiky matečných rostlin mohou být také udržovány a využívány apomixou po generace. Hybridní vitalita je důležitá vlastnost, která dává heterózu. Apomixis pomáhá zachovat hybridní sílu pro generace v odrůdách plodin. Apomixis je však složitý jev, který nemá jasný genetický základ. Udržování apomiktických zásob osiva je obtížné, pokud není během vývoje spojeno s morfologickým markerem.

Obrázek 01: Apomictic Taraxacum officinale

Co je polyembryonie?

Embryogeny je proces, který tvoří embryo zygoty (oplodněné vajíčko). Embryo je část semen, která se stane budoucím potomkem. Tvorba více než jednoho embrya z jediného oplodněného vajíčka v jednom semenu je známá jako polyembryonie. Tento jev objevil Leeuwenhoek v roce 1719.

Existují tři typy polyembryonie: jednoduchá, štěpná a dobrodružná polyembryonie. Tvorba embryí oplodněním více než jedné vaječné buňky je známá jako jednoduchá polyembryonie. Tvorba embryí saprofytickým pučením je známá jako dobrodružná polyembryonie. Tvorba embryí v důsledku štěpení rostoucího embrya je známá jako štěpná polyembryonie.

Polyembryonii vykazují určité druhy rostlin, jako je cibule, podzemnice olejná, citron, pomeranč atd.

Obrázek 02: Polyembryony v citrusech

Jaký je rozdíl mezi Apomixis a Polyembryony?

Apomixis vs Polyembryony
Apomixis je forma asexuální reprodukce, která vyvíjí semena bez oplodnění (bez fúzí gamet)..	Poyembryony je jev, který popisuje tvorbu více než jednoho embrya z zygoty (jediné oplodněné vajíčko).
Oplodnění
Apomixis nezahrnuje oplodnění.	Polyembryonie je výsledkem oplodnění.
Zygote formace
Zygote není produkován během apomixe.	Zygote se vyrábí před polyembryonií.
Semena
Sazenice jsou geneticky totožné.	Protože všechna embrya jsou produkována z jediného zygotu, jsou sazenice jednotné.
Podobnost s mateřskou rostlinou
Jsou to klony mateřské rostliny.	Nejsou geneticky totožné s matečnou rostlinou.
Příklady
Příkladem jsou některé druhy Asteraceae a trávy.	Cibule, podzemnice olejná, mango, citron a pomeranč jsou příklady.

Shrnutí - Apomixis vs Polyembryony

Apomixis a polyembryony jsou dva termíny vztahující se k reprodukci semenných rostlin. Apomixis je tvorba semen bez oplodnění. Vytváří potomstvo sazenic shodné s mateřským rodičem. Polyembryonie je přítomnost nebo tvorba více než jednoho embrya v semeni oplodněnou vajíčkovou buňkou (Zygote). Vyvíjí jednotné sazenice podobné asexuální reprodukci. To je rozdíl mezi apomixy a polyembryony.

Reference
1. Ross A. Bicknella a Anna M. Koltunow. "Porozumění Apomixis: Poslední pokroky a zbývající hlavolamy." Rostlinná buňka. N.p., 1. června 2004. Web. 21. května 2017
2. „Apomixis a polyembryony v kvetoucích rostlinách.“ YourArticleLibrary.com: Knihovna nové generace. N.p., 22. února 2014. Web. 21. května 2017.

Obrázek se svolením:
1. „Citrusové plody“ Autor: Scott Bauer, USDA - Agricultural Research Service, výzkumná agentura Ministerstva zemědělství Spojených států (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Rosa Taraxacum officinale“ Od Jojo předpokládal. Předpokládaná vlastní práce (na základě nároků na autorská práva). (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia