VAD ÄR MIKROSPOROGENES? - BIOLOGI - 2025

Den mikrosporogenes i botanik, är ett av stegen i bildandet av pollenkorn. Specifikt innefattar det bildandet av en mikrospor. Det förekommer i blommans myror, från celler som kallas mikrosporocyter.

I huvudsak involverar processen den meiotiska uppdelningen av mikrosporocyter, vilket leder till bildandet av celler som kallas mikrosporer. Eftersom mikrosporocyten genomgår meios, för varje initial cell erhålls fyra döttrar med en minskning av den genetiska belastningen.

Källa: André Karwath alias Aka

Mikrosporens öde är att förvandlas till en cell med två kärnor. Under utvecklingen ökar mikrosporen successivt sin volym, en händelse som är associerad med bildandet av en vakuol. Parallellt sker förskjutningen av cellkärnan.

Denna process ger upphov till pollenkorn som genomgår successiva omvandlingar efter befruktningen. Processen genom vilken en mikrospor förvandlas till pollen kallas mikrogametogenes.

När pollen har fallit ner stigmatiseringen sker dupliceringen av en av kärnorna, känd som spermakärnor, igen. På detta sätt består den manliga gametofyten av en cell med tre kärnstrukturer.

mikrosporogenes

Pollen

Ett pollenkorn är en struktur med mer eller mindre mikroskopisk storlek som motsvarar den manliga gametofyten av växter med frön eller spermatofyter.

Den del av anther som innehåller kornen kallas pollensäcken, som ligger i blommans manliga zon: stamenserna.

Mikrosporogenes: första steget av pollenutveckling

Denna manliga gametofytts liv förekommer i tre väldefinierade faser: ett initialt utvecklingsstadium som inom den manliga sporofytiska vävnaden kallas mikrosporogenes; följt av ett oberoende stadium av resa till ett kompatibelt stigma och slutligen en snabb tillväxtfas i sporofytisk vävnad hos kvinnor.

Det första steget är mikrosporogenes och inträffar inuti mårarna. Detta innefattar en serie meiotiska uppdelningar av celler som kallas mikrosporocyter eller "moderpollen", som är inkapslade i en tjock vägg med kallos.

Tetradbildning

Resultatet av denna uppdelning är en tetrad av celler, där var och en kommer att utvecklas till en manlig gametofyt. Var och en av dessa celler är inkapslade i en andra vägg med kallos.

Kom ihåg att meios är en process för celldelning med reducerande egenskaper. Stamcellens genetiska belastning är inte densamma som hos döttrar.

När det gäller mikrosporocyter är dessa diploider, så att dottercellerna resulterar från den initiala uppdelningen är haploida. Antalet resulterande kromosomer beror på arten.

cytokines

Kärnmeotisk uppdelning följs av cytokinesis. Detta steg är avgörande för den slutliga bildningen av tetrad, eftersom det finns flera mönster eller typer av dispositioner för den.

Successiv cytokinesis uppstår när varje celldelning åtföljs av en uppdelning av cytoplasman, ett fenomen som är typiskt för monocots. När detta händer kommer vi att se att mikrosporerna är arrangerade i ett enda plan, antingen i form av en tetrad, en romb eller bildar en bokstav T.

Den alternativa uppdelningen kallas samtidig cytokinesis, där väggarna bildas i slutet av meios. Det förekommer i gruppen av dikotyledoner. Detta mönster resulterar i spridning av mikrosporer i flera plan.

Pollenväggbildning

Pollenväggarna börjar bildas medan mikrosporerna fortfarande befinner sig i tetradarrangemanget och inkapslats av kallosväggarna.

Det första steget involverar avsättning av ett ämne som kallas primexin på ytan av mikrosporen. Detta följs av avsättningen av sporopoleninprekursorerna. Processen avslutas med avsättning av sporopolenin, en molekyl av ogenomtränglig natur, resistent mot attacker från kemikalier.

Öppningarna utvecklas i de regioner där deponering av primexin har förhindrats genom verkan av endoplasmatisk retikulum.

Mattens roll vid pollenutveckling och transport

Under pollenbildning spelar mattan en avgörande roll. Detta innefattar ett lager av celler belägna i anteran som omger stamcellerna i mikrosporen. Det finns två celltyper på mattan: sekretor och amoeboid.

Dessa celler är mycket specialiserade och har en ganska kort livslängd. Med tiden går celler att förlora sin organisation och reabsorberas äntligen.

Dess huvudroll i pollenutvecklingen innebär att näring till mikrosporen. Dessutom har de förmågan att syntetisera en serie enzymer och producera "cement" av pollen eller pollenkit.

Pollenkit är ett material av heterogen natur (lipider, flavonoider, karotenoider, proteiner, polysackarider, etc.) och med klibbig konsistens som hjälper till att hålla pollenkornen samman under transport och skyddar dem mot uttorkning, ultraviolett ljus och andra faktorer som kan påverka dess kvalitet.

Microgametogenesis

Avslutningsvis kommer vi att kort förklara vad mikrogametogenes består av, för att avslöja slutgiltigt hur uppkomsten av ett pollenkorn inträffar. Denna process varierar i angiospermer och gymnospermer, nämligen:

angiospermer

I angiospermer innefattar mikrogametogenes den första och den andra mitotiska uppdelningen av pollen, vilket leder till bildandet av manliga gameter.

Denna process börjar med bildandet av en vakuol som ligger i mitten av cellen, en händelse som tvingar kärnan att röra sig. Denna kärnkraftsrörelse markerar övergången från en mikrospor till ett ungt pollenkorn.

Den första mitotiska uppdelningen följs av en andra asymmetrisk uppdelning, där en generativ och en vegetativ del bildas. Den senare innefattar en större volym och innehåller en stor, diffus kärna. När det gäller den generativa delen innehåller den en mindre och kondenserad kärna.

Därefter sker en symmetrisk uppdelning där den generativa cellen ger upphov till två spermier.

gymnospermer

Däremot utvecklas mikrogametogenes i gymnospermer genom flera mitotiska uppdelningar. De flesta av pollenkornen i denna växtlinje består av mer än en cell.

referenser

1. Blackmore, S., & Knox, RB (Eds.). (2016). Microspores Evolution and Ontogeny: Evolution and Ontogeny. Academic Press.
2. Davies, PJ (red.). (2013). Växthormoner: fysiologi, biokemi och molekylärbiologi. Springer Science & Business Media.
3. Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., & Zetter, R. (2009). Pollenterminologi: en illustrerad handbok. Springer Science & Business Media.
4. López, BP, Calvarro, LM, & Garay, AG (2014). Pollenembryogenes (gametic embryogenesis). REDUCA (biologi), 7 (2).
5. Smith H. & Grierson D. (red.). (1982) Molekylärbiologi för växtutveckling. University of California Press.