АПОМИКИС: ВРСТЕ, МЕХАНИЗАМ, ВАЖНОСТ И ПРИМЕРИ - НАУКА - 2025

Апомикис је облик бесполног размножавања одређених врста путем семена. Његов резултат је генетски идентична генерација матичној биљци. Етимолошко значење апомикиса долази од грчког „апо“ што значи - недостатак или одсуство - и „микис“ што означава - мешавину или сједињење. Заправо, у апомикису не постоји сједињење мушких и женских гамета због формирања ембриона.

Биљке апомицтиц-а не изражавају адаптивне предности - са еволуцијског становишта - које сексуална репродукција пружа. Међутим, апомикис је механизам који омогућава одржавање генотипова прилагођених специфичним условима окружења.

Маслачак (Таракацум оффициналис) је једна од главних врста апомицтиц. Извор: пикабаи.цом

У апомикису репродуктивни механизам заобилази сексуални процес и омогућава биљци да се размножава семенкама. У овом процесу не долази до мејозе, стварања заметака из оплодње и стварања одрживог ендосперма.

Семе биљака апомиктике формира се из мајчиног ткива овуле, заобилазећи мејозу и оплодњу. Ова врста размножавања је честа код већине врста породице Поацеае, као и у родовима Астерацеае, Росацеае и Рутацеае.

Ако се овај капацитет може пренети на усеве од агрономског значаја као што су кукуруз и пшеница, постао би користан део генетског побољшања, јер би његова употреба погодовала количини и квалитети хране добијене из врхунских генотипова.

Врсте

Позната су три различита механизма путем којих се биљке размножавају апомикисом. Гаметофитични апомиксис због диплоспорије и апоспорије, и спорофитични апомиксис или случајни заметак.

Диплоспориа

Диплоспориа је механизам за асексуалну репродукцију или апомиксис код кога ембрион потиче из ембрионске вреће која није смањена. Као резултат тога, нови ембрион има исти хромосомски број као матична биљка порекла.

То је процес који се дешава када се матична ћелија ембрионске врећице или женски гаметофит развија директно из ембриона. Такође позната као диплоидна партеногенеза, карактерише је присуство диплоидног ембриона.

Апоспориа

Апоспорија је апомиктички или асексуални механизам репродукције где ембрионска врећица потиче из соматских ћелија. Ембрионска врећица потиче од неке соматске ћелије смештене у интегритету или нуклеле која окружује матичну ћелију ембрионске врећице.

У овом се случају развија гаметофит, али не долази до мејозе; ембрион је такође диплоидан. При овом процесу не долази до смањења броја хромозома, што је допуњено партеногенезом или апомиктичким развојем јајника.

Паспалум дилататум, апоспорна врста. Извор: Јебулон

Допуштени ембрион

Назван нуклеарни заметак или спорофитни апомиксис, то је врста асексуалне репродукције семенкама или апомиксисом уобичајеним у агрумима. У овом случају се не примећује стварање ембрионске врећице, јер се ембрион развија из диплоидног спорофита.

У ствари, ембрион потиче из соматске ћелије на нивоу јајника матичне биљке. Касније се развија узастопним митотичким поделама, не настаје процес мејозе нити формирање женског гаметофита.

Механизам

Апомикис је резултат модификације одређених фаза ембрионалних процеса који су основни за сексуалну репродукцију. У овом случају, смањење броја хромозома и мејотички процес, укључујући случајну унију и фузију гамета.

Заправо, током апомикса ове ембрионалне промене успевају да онемогуће мејотски процес и његове производе. Исто тако, они избегавају или замењују процес оплодње кроз партеногенетски развој.

У апомикису постоје четири ембрионална процеса који га разликују од сексуалне репродукције:

Апомеиоза

То је процес који настаје када се формирају спорофитске структуре без мејотичке редукције или дегенерације макроспора -мегаспоре-. То представља поједностављивање мејотског процеса, а они се јављају и у диплоспорији и у апоспорији.

Развој ембрионске вреће

У апомикису, цитолошки не-редуковане ћелије (2 ^н ) имају способност да развијају ембрионску врећицу. У случају апоспорне апомицтиц врсте, ембрионска врећица се развија из унутрашњег дела семенског примордијума или нуклеуса.

Партеногенеза

Ембрионални процес који резултира формирањем ембриона директно из јајне ћелије, без претходне оплодње. То јест, апомиктички развој овуле за формирање нове биљке из неплодног јајовода.

Допуштени поступак ембриона је чест код цитруса. Извор: пикабаи

Псеудогами

Процес који се односи на оне биљке апомицтиц којима је потребно опрашивање, упркос чињеници да се развијају без оплодње матичне ћелије. Ендосперм настаје из фузије мушке гамете с поларним језграма ћелија ембрионске врећице.

У ствари, у процесима гаметопхитиц апомикис-а долази до потискивања фузије женских и мушких гамета или двоструке оплодње. Међутим, иако је оплодња поларних језгара отказана, ендосперм се развија независно.

Значај

Апомикис је ефикасна техника за производњу семенки и нових врста у кратком времену. У ствари, омогућава стварање нових хибридних сорти са бољим приносима и већим фенотипским квалитетом.

Кроз апомикис спречава се губитак одређених специфичних ликова код хибрида. Будући да је функционалан механизам за производњу биљака без болести и постизање већих приноса и продуктивности усева.

Примери

Таракацум оффициналис (маслачак) је један од најчешћих примера биљака апомицтиц. У том смислу, апомикис се често јавља код биљака из породице Поацеае-траве-, Росацеае и Цомпосите -астерацеае-.

У композитима или астерацеае апомикис је неизбежни облик репродукције већине врста. Супротно томе, код Поацеае и Росацеае апомикис се наизменично односи на сексуалну репродукцију -апомикис фацултативе-.

Конкретно, апомикис се јавља у неколико родова; Ахилија, Арница, Брахицоме, Црепис, Кониса, Еригерон, Еупаторијум, Хијерацијум, Партенијум и Тараксакум.

Код поацеае је апомикис првобитно идентификован у роду Поа, касније је описан у разним паницама и андропогонама. Међу родовима Поацеае, Бутриоцхлоа, Цапиллипедиум, Ценцхрус, Дицхантхиум, Хетеропогон, Паспалум, Сетариа, Соргхум и Тхемеда.

Плач трава (Ерагростис цурвула). Извор: УСДА НРЦС Туцсон ПМЦ

Плав трава (Ерагростис цурвула) је извор хране који омогућава повећање производње говедине. Један од његових облика репродукције је путем диплоспорног апомикса, који може бити обавезан или факултативан.

Остали примери биљака апомицтиц налазе се у родовима Сорбус -сербалес- и Цратаегус -тхорн- из породице Росацеае. Као и врста Рубус фрутицосус (мермер) и род цвећаћих биљака Хиерацијум који припада породици Астерацеае.

Референце

1. Агуилера, ПМ (2013). Генетика и локација локуса апомикиса у врстама групе Плицатула Паспалум Л. откривене молекуларним техникама. (Дипломски рад) Национални универзитет за североисток. Факултет пољопривредних наука. Североисточни ботанички институт. (ИБОНЕ-ЦОНИЦЕТ).
2. Апомикис (2018) Википедиа, Тхе Фрее Енцицлопедиа. Опоравак на: ес.википедиа.орг
3. Феррари Фелисмино, Мариана, Паглиарини, Мариа Суели, Боргес до Валле, Цацилда. (2010). Мејотско понашање интерспецифичних хибрида између вештачки тетраплоидизованог сексуалног Брацхиариа рузизиенсис и тетраплоидног апомицтиц Б. бризантха (Поацеае). Сциентиа Агрицола, 67 (2), 191-197.
4. Мартинез, ЕЈ (2001). Наслеђивање апомиктичке репродукције и идентификације молекуларних маркера повезаних са карактером на Паспалум нотатум (Дипломски рад) Факултета тачних и природних наука. Универзитет у Буенос Ајресу
5. Меиер, МС, Заппацоста, ДЦ, Селва, ЈП, Цервигни, Г., & Ецхеникуе, ЦВ (2008). Апомикис, његово проучавање и могуће намене. АгроУНС, година В, бр. 9. стр. 10-13.
6. Куеро Царрилло, АР, Енрикуез Куироз, ЈФ, Моралес Нието, ЦР, и Миранда Јименез, Л. (2010). Апомикис и његов значај у селекцији и унапређењу тропских крмних трава: преглед. Мекицан Јоурнал оф Ливестоцк Сциенцес, 1 (1), 25-42.