Klíčový rozdíl – Apomixis vs Parthenogenesis
Tvorba květů, meióza, mitóza a dvojité oplodnění jsou hlavními složkami dráhy tvorby semen. V normálním sexuálním reprodukčním cyklu slouží produkce haploidních gamet a fúze samčích a samičích gamet jako hlavní kroky, které vedou k vytvoření embrya, které se stane semenem. Semena klíčí a produkují nové rostliny a pokračují v životních cyklech. U některých rostlin však dochází k tvorbě semen nepohlavně, aniž by se dodržovaly výše uvedené hlavní dva kroky, meióza a oplodnění. Je známá jako apomixis. V některých rostlinách a zvířatech jsou noví jedinci produkováni přímo z neoplozených vajíček. Proces je známý jako partenogeneze. Klíčový rozdíl mezi apomixií a partenogenezí je v tom, že apomixie je proces, který produkuje semena bez oplodnění, zatímco partenogeneze je obecný termín, který popisuje proces, který produkuje potomstvo přímo z neoplozených vaječných buněk.
Co je Apomixis?
Vývoj semen je komplexní proces, který dokončuje několik hlavních kroků během pohlavního rozmnožování semenných rostlin. Děje se tak tvorbou květů, opylováním, meiózou, mitózou, dvojitým oplodněním atd. Meióza a oplodnění jsou nejdůležitější kroky při tvorbě semen a sexuální reprodukci, protože mateřská buňka diploidní megaspory by měla podstoupit meiózu, aby produkovala haploidní megasporu a nakonec produkovala vaječnou buňku. Vaječná buňka by měla být fúzována se spermií, aby vznikla diploidní zygota, která se vyvine v embryo (semena). U některých rostlin je však při tvorbě semen vynecháno několik hlavních kroků pohlavního rozmnožování. Jinými slovy, pohlavní rozmnožování může být v některých rostlinách zkratováno a produkovat semena. Tento proces je známý jako apomixis. Apomixy lze definovat jako proces, který produkuje semena bez meiózy a oplodnění (syngamie). Je to typ nepohlavní reprodukce, která napodobuje pohlavní rozmnožování. Je také známá jako agamospermie.
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 prostřednictvím přímo z diploidního sporofytu. Normální sexuální reprodukce produkuje semena, která dávají geneticky různorodé potomky. Kvůli nedostatečnému oplodnění u apomixie má za následek geneticky jednotné potomstvo semenáčků vůči matce.
Apomixis není u většiny rostlin pozorována. V mnoha důležitých potravinářských plodinách chybí. Vzhledem k jeho výhodám se však šlechtitelé rostlin snaží využít tento mechanismus jako technologii k výrobě vysoce výnosných bezpečných potravin pro spotřebitele.
Výhody a nevýhody Apomixis
Proces apomixie má své výhody a nevýhody. Geneticky identičtí jedinci mohou být produkováni účinně a rychle pomocí apomixů, protože výsledkem je potomstvo semenáčků identické s matkou rodiče. Charakteristiky matečných rostlin mohou být také udržovány a využívány apomixy po generace. Hybridní síla je důležitou vlastností, která způsobuje heterózu. Apomixis pomáhá uchovat hybridní vitalitu po generace v odrůdách plodin. Apomixis je však komplexní jev, který nemá jasný genetický základ. Udržování apomiktických zásob je obtížné, pokud není spojeno s morfologickým markerem během vývoje.
Většina apomiktů je fakultativních a vykazují jak sexuální, tak nepohlavní formace semen.
Obrázek 01: Vegetativní apomixie zobrazená Poa bulbosa
Co je to partenogeneze?
Partenogeneze je typ reprodukce běžně se vyskytující u organismů, zejména u některých bezobratlých a nižších rostlin. Lze jej popsat jako proces, při kterém se neoplodněné vajíčko vyvine v jedince (porod z panny) bez oplodnění. Proto ji lze považovat za metodu nepohlavní reprodukce. Je však také možné ji definovat jako neúplnou sexuální reprodukci, protože v procesu sexuální reprodukce chybí pouze fúze dvou gamet. Partenogenezi lze uměle stimulovat i u savců k produkci jedince, aniž by procházeli oplodněním. Během procesu partenogeneze se z neoplozeného vajíčka vyvine nový organismus; výsledný organismus je haploidní a nemůže podstoupit meiózu. Většinou jsou geneticky totožné s rodičem. Existuje několik typů partenogeneze: fakultativní partenogeneze, haploidní partenogeneze, umělá partenogeneze a cyklická partenogeneze.
V přírodě probíhá partenogeneze u mnoha druhů hmyzu. Například u včel může včelí královna produkovat buď oplozená nebo neoplozená vajíčka; neoplozená vajíčka se partenogenezí stávají samčími trubci.
Obrázek 02: Samec včelího trubce
Jaký je rozdíl mezi Apomixis a Partenogenezí?
Apomixis vs Partenogeneze |
|
| Apomixis lze definovat jako mechanismus, který produkuje semena nepohlavně. | Partenogenezi lze definovat jako proces, který vyvíjí jedince přímo z neoplozených vajíček nebo vajíček. |
| Progeny | |
| Produkuje geneticky identické potomstvo semenáčků nebo mateřské klony. | Produkuje geneticky identické samičí potomstvo |
| Ukazuje | |
| Apomixis vykazují některé rostliny. | Partenogenezi vykazují rostliny a zvířata. |
Shrnutí – Apomixis vs Parthenogenesis
Apomixis a partenogeneze jsou dva způsoby nepohlavní reprodukce. Apomixis produkuje semena bez meiózy a oplodnění a výsledkem jsou mateřské klony. Partenogeneze produkuje nové jedince přímo z neoplozených vaječných buněk. To je rozdíl mezi apomixií a partenogenezí.
