Klíčový rozdíl mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou je v tom, že v gametofytickém samoinkompatibilním systému je pylový fenotyp určen jeho gametofytickým haploidním genotypem, zatímco u sporofytické autoinkompatibility je pylový fenotyp určen diploidním genotypem rostliny.
Sebenekompatibilita je mechanismus kontroly opylování u rostlin. Primárně zabraňuje samoopylení a vynucuje křížení, což je evoluční výhoda. K autonekompatibilitě dochází v důsledku negativních chemických interakcí mezi pylem a tkání v rámci stejné alely. Přestože jsou pyly a pestíky životaschopné a úrodné, klíčení pylu u těchto rostlin neprobíhá. Když nedojde ke klíčení pylu, pylová láčka se nemůže vytvořit. Pak pyly nedodají samčí gamety do samičích gamet k oplodnění. V důsledku toho nemohou produkovat semena.
Existují dva hlavní systémy autonekompatibility, jako gametofytická sebenekompatibilita a sporofytická sebenekompatibilita. Jsou to samoinkompatibilní systémy s jedním lokusem, které jsou založeny na jediném multialelickém lokusu (S). Tento lokus se skládá z jednoho pestíku exprimujícího gen S a jednoho pylového genu exprimujícího S.
Co je to gametofytická vlastní nekompatibilita?
Gametofytická sebenekompatibilita je typ sebenekompatibility, ve které je fenotyp S pylu určován jeho vlastním haploidním genotypem S. Vyžaduje přísnou kodominanci mezi alelami S v pestíku, aby se zabránilo tomu, že se heterozygotní jedinci stanou kompatibilní s jejich vlastními pyly. Obecně platí, že pylový rodič s genetickou konstitucí S1 a S2 produkuje gamety S1 a S 2 U ženského rodiče jsou stejné alely S1 a S2 kodominantní a projevují se. Když tedy pylová zrna s S1 a S2 spadnou na rostlinu s S1 a S 2, oba pyly nebudou klíčit, protože reakcí ve stigmatu je kodominance. Pokud S1 a S2 pyly dopadají na S1 a S3 rostlina, S2 pyl může klíčit kvůli částečné nekompatibilitě. Navíc, pokud S1 a S2 pyly dopadnou na S3 a S 4, oba pyly mohou klíčit, protože je zcela kompatibilní.
Obrázek 01: Gametofytická vlastní nekompatibilita
Přísná kodominance je velmi důležitá v gametofytické vlastní nekompatibilitě. Pylová zrna, která mají různé alely pro úpravu tkáně, vyklíčí, zatímco jiné pyly nevyklíčí. Navíc gametofytická autoinkompatibilita je častější než sporofytická autoinkompatibilita. Ale je to méně dobře pochopeno.
Co je to sporofytická vlastní nekompatibilita?
Sporofytická autoinkompatibilita je systém autonekompatibility, ve kterém je fenotyp pylu S určen diploidním genotypem S jeho rodičovské rostliny. Ve sporofytickém samoinkompatibilním systému určuje reakci nekompatibility genotyp sporofytu (rodičovské rostliny) a S1>S2, S 2>S3 a S3>S4, atd.
Obrázek 02: Sporofytická vlastní nekompatibilita
Mužské gamety obou S1 a S2 se chovají jako S1 Podobně, ve stylu se S1 a S2 chovají jako S1 Splynutí mezi nimi je tedy nekompatibilní. Podobně kříženec mezi S1S2 a S1S3 je také nekompatibilní. Ale kříženec mezi S1S2 a S3S4je kompatibilní. Sporophytic self-inkompatibilita je běžně pozorována u členů čeledi Brassicaceae.
Jaké jsou podobnosti mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou?
- Gametofytická a sporofytická vlastní nekompatibilita jsou dva typy systémů vlastní nekompatibility.
- Oba mechanismy zabraňují samoopylení a podporují křížové opylení.
- Oba mechanismy jsou evolučně výhodné.
- Jsou to samo-nekompatibilní systémy s jedním lokusem.
- Navíc jsou to přísně kontrolované genetické systémy.
Jaký je rozdíl mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou?
Sebe-inkompatibilita je mechanismus, který zabraňuje pylu z jedné květiny oplodnit jiné květiny téže rostliny (samoopylení). Gametofytická autoinkompatibilita nastává, pokud je genotyp pylu stejný jako genotyp ženy. Proto je gametofytická autoinkompatibilita určena genotypem haploidních pylů. Naproti tomu sporofytická autoinkompatibilita je určena diploidním genotypem generace sporofytů. Sporophytic self-inkompatibilita nastane, když pyly obsahují jednu ze dvou alel ve sporofytním rodiči. Toto je klíčový rozdíl mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou.
Níže uvedená infografika ukazuje další podrobnosti o rozdílu mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou.
Shrnutí – Gametophytic vs Sporophytic Self Incompatibility
Sebenekompatibilita je jedním z hlavních mechanismů, které podporují křížové opylení. Zabraňuje splynutí plodných samčích a samičích gamet stejného květu nebo stejné rostliny. Navíc vlastní nekompatibilita hraje významnou roli při produkci hybridních semen. Gametofytická vlastní inkompatibilita je určena genotypem gamet, zatímco sporofytická vlastní inkompatibilita je určena genotypem rostliny. Toto je klíčový rozdíl mezi gametofytickou a sporofytickou vlastní nekompatibilitou.
