Klíčový rozdíl – Apomixis vs Polyembryonie
Kvetoucí rostliny produkují semena, aby udržely své generace. Semena jsou produkována jako výsledek pohlavního rozmnožování u většiny rostlin. U některých rostlin se však semena tvoří bez oplodnění vaječných buněk. Tento proces je známý jako apomixis. Apomixis je definována jako nepohlavní tvorba semen z neoplozených vaječných buněk, vyhýbání se procesům meiózy a oplodnění. Polyembryonie je dalším fenoménem spojeným se semeny. Tvorba více než jednoho embrya z jedné zygoty v semenech je známá jako polyembryonie. Klíčový rozdíl mezi apomixy a polyembryonií je v tom, že apomixy produkují semena bez oplodnění, zatímco polyembryonie produkuje více než jedno embrya v jediném semenu oplodněnou vaječnou buňkou (zygotou).
Co je Apomixis?
Vývoj semen je komplexní proces při sexuální reprodukci semenných rostlin. Děje se tak tvorbou květů, opylováním, meiózou, mitózou a dvojitým oplodněním. Meióza a oplodnění jsou nejdůležitějšími kroky při tvorbě semen a sexuální reprodukci. Během těchto kroků podstoupí diploidní mateřská buňka (megaspora) meiózu, aby se vytvořila haploidní buňka (megaspora) a poté vznikla vaječná buňka. Později se vaječná buňka spojí se spermií za vzniku diploidní zygoty, ze které se vyvine embryo (semeno).
Některé rostliny jsou však schopny produkovat semena, aniž by byly podrobeny meióze a oplodnění. Tyto rostliny obcházejí několik důležitých kroků sexuální reprodukce. Jinými slovy, pohlavní rozmnožování může být v některých rostlinách zkratováno za účelem produkce semen. Tento proces je známý jako apomixis. Takže apomixy lze definovat jako proces, který produkuje semena bez meiózy a oplodnění (syngamie). Je to druh nepohlavní reprodukce, která napodobuje pohlavní rozmnožování. Je také známá jako agamospermie. Většina apomiktů je fakultativní a vykazuje jak sexuální, tak nepohlavní formace semen.
Apomixis lze klasifikovat do dvou hlavních typů nazvaných gametofytické apomixy a sporofytické apomixy na základě způsobu, jakým se embryo vyvíjí. Gametofytické apomixy se vyskytují prostřednictvím gametofytu a sporofytické apomixy se vyskytují přímo prostřednictvím diploidního sporofytu. Normální sexuální reprodukce produkuje semena, která dávají geneticky různorodé potomky. Kvůli nedostatečnému oplodnění u apomixie to vede ke geneticky jednotnému potomstvu sazenic matky.
Apomixis není u většiny rostlin běžně pozorována. Chybí také v mnoha důležitých potravinářských plodinách. Vzhledem k jeho výhodám se však šlechtitelé rostlin snaží využít tento mechanismus jako technologii k výrobě vysoce výnosných bezpečných potravin pro spotřebitele.
Proces apomixie má své výhody a nevýhody. Apomixis produkuje semenáčky identické s matečným rodičem. Proto mohou být apomixy použity k efektivní a rychlé produkci geneticky identických jedinců. Charakteristiky matečných rostlin mohou být také udržovány a využívány apomixy po generace. Hybridní síla je důležitou vlastností, která dává heteróze. Apomixis pomáhá uchovat hybridní vitalitu po generace v odrůdách plodin. Apomixis je však komplexní jev, který nemá jasný genetický základ. Udržování zásob apomiktických semen je obtížné, pokud není spojeno s morfologickým markerem během vývoje.
Obrázek 01: Apomiktický Taraxacum officinale
Co je polyembryonie?
Embryogeneze je proces, který tvoří embryo ze zygoty (oplozeného vajíčka). Embryo je část semena, která se stává budoucím potomkem. Tvorba více než jednoho embrya z jednoho oplodněného vajíčka v jediném semenu je známá jako polyembryonie. Tento jev objevil Leeuwenhoek v roce 1719.
Existují tři typy polyembryonie: jednoduchá, štěpná a adventivní polyembryonie. Tvorba embryí v důsledku oplodnění více než jedné vaječné buňky je známá jako jednoduchá polyembryonie. Tvorba embryí saprofytickým pučením je známá jako adventivní polyembryonie. Tvorba embryí v důsledku štěpení rostoucího embrya je známá jako polyembryonie štěpení.
Polyembryonii vykazují určité druhy rostlin, jako je cibule, podzemnice olejná, citron, pomeranč atd.
Obrázek 02: Polyembryonie v citrusech
Jaký je rozdíl mezi apomixií a polyembryonií?
Apomixis vs Polyembryonie |
|
| Apomixis je forma nepohlavního rozmnožování, která vyvíjí semena bez oplodnění (bez splynutí gamet). | Poyembryonie je fenomén, který popisuje tvorbu více než jednoho embrya ze zygoty (jediného oplodněného vajíčka). |
| Hnojení | |
| Apomixis nezahrnuje oplodnění. | Polyembryonie je výsledkem oplodnění. |
| Formace zygoty | |
| Zygota se nevytváří během apomixie. | Zygota se vyrábí před polyembryonií. |
| Seeds | |
| Semenáče jsou geneticky identické. | Vzhledem k tomu, že všechna embrya pocházejí z jediné zygoty, semenáčky jsou jednotné. |
| Podobnost s mateřskou rostlinou | |
| Jsou to klony mateřské rostliny. | Nejsou geneticky totožné s mateřskou rostlinou. |
| Příklady | |
| Příkladem jsou některé druhy hvězdnic a trav. | Cibule, podzemnice olejná, mango, citron a pomeranč jsou příklady. |
Shrnutí – Apomixis vs Polyembryonie
Apomixis a polyembryonie jsou dva pojmy související s rozmnožováním semenných rostlin. Apomixis je tvorba semen bez hnojení. Produkuje semenáčky identické s matečným rodičem. Polyembryonie je přítomnost nebo tvorba více než jednoho embrya v semenu oplodněnou vaječnou buňkou (Zygota). Vyvíjí jednotné semenáčky podobné nepohlavnímu rozmnožování. To je rozdíl mezi apomixy a polyembryonií.
