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Ist es notwendig, dass jede Theka einer angiospermischen Anthere zwei Mikrosporangien enthalten muss?

Ist es notwendig, dass jede Theka einer angiospermischen Anthere zwei Mikrosporangien enthalten muss?


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Ich kenne im Grunde nicht den Ablauf oder die Reihenfolge der Schritte bei der Bildung von Staubbeuteln, aber ich habe irgendwo gelesen, dass es aus der Entdifferenzierung des Sprossapikalmeristems der Achselknospe durch mitotische Teilungen entsteht

so ist es notwendig, dass jede Theka einer Anthere eines Angiosperms zwei Mikrosporangien enthalten muss, wenn ja, warum sind es dann zwei? Entwicklung von Pollenkörnern in ihnen].

Ich frage, wie die Mikrosporangiallappen selbst gebildet werden

eine schematische antwort wäre sehr dankbar


Ist es notwendig, dass Staubblätter zwei Mikrosporangien pro Theka haben? Nein. Viele Arten in Kryptocarya Gruppe der Lauraceae haben Mikrosporangien, die so verwachsen sind, dass sie nur zwei Mikrosporangien anstelle der typischen vier haben (Rohwer et al. 2014). Ich interpretiere ihre Beschreibung so, dass die Mikrosporangien in einer Theka vorkommen, aber nicht eindeutig als solche angegeben.

Innerhalb der Magnolidae geht ein Pollensack einer Theka verloren sind einige Taxa (Endress et al. 2008). Evolutionär haben die Hamamelidaceae die Anzahl der Pollensäcke von zwei auf einen reduziert (Endress 1989). Ich konnte keine Beispiele für Pflanzen mit mehr als zwei Mikrosporangien pro Theka finden.

Warum haben die meisten Pflanzen zwei Pollensäcke pro Theka? Es ist wahrscheinlich ein Ergebnis der Evolutionsgeschichte der Pflanzen im Allgemeinen, weil es so häufig vorkommt. Selbst diejenigen, die nur einen einzigen Pollensack haben, scheinen ihre Entwicklung mit zwei zu beginnen. Es liegt wahrscheinlich an der zugrunde liegenden Genetik.

Die Genetik der Blütenentwicklung ist komplex, wird aber langsam auseinandergerissen. Die Gesamtentwicklung von Blumenmustern wird durch eine Gruppe von Entwicklungs- oder Regulierungsgenen, genannt MADS-Gene, bestimmt. Gemeinsam steuern die MADS-Gene (zusammen mit anderen regulatorischen Genen) die Gesamtorganisation der Blütenstruktur. MADS-Gene bestimmen zum Beispiel die Anordnung von Blütenquirlen von Kelchblättern (äußerste Windung) über Kronblätter bis hin zu Staubgefäßen und Karpalen (innerste Windung). Änderungen in der Verwendung oder dem Timing der MADS-Gene können zu verschiedenen Arten von Blütenmorphologien beitragen, wie zum Beispiel dem Verlust von Kelchblättern oder großen, auffälligen Kelchblättern, aber keine Blütenblätter.

Einige dieser MADS-Gene tragen zur Bildung der Staubblattstruktur bei. Der Review von Goldberg et al. (1993) gibt einen gründlichen, aber inzwischen veralteten Überblick über die Entwicklungsgene, die die Entwicklung der Staubbeutel kontrollieren. Die folgende Abbildung (ihre Abbildung 3) gibt einen schönen Überblick über die Stadien, die zur Entwicklung der Theka mit zwei Mikrosporangien und schließlich zum Endstadium der Befruchtung führen. Noch spezifischer beschreiben Bowman et al. (1991) zeigen, dass AGAMOUS ist ein regulatorisches Gen, das während der Entwicklung der Theka und Mikrosporangien aktiv ist.

Ich kann nicht im Detail darüber sprechen, wie regulatorische Gene in Blumen funktionieren (ich weiß ein bisschen mehr über regulatorische Gene in der Tierentwicklung, insbesondere aus evolutionärer Entwicklungsperspektive). Bei Tieren wirken regulatorische Gene oft durch Konzentrationsgradienten, sowohl durch die Konzentration des regulatorischen Gens selbst, durch die Konzentration anderer regulatorischer Gene als auch durch die Konzentration der regulierten Gene. Dieses Verfahren hilft bei der Bestimmung der anterior-posterior-Achse bei Tieren mit bilateraler Symmetrie sowie der linken und rechten Seite.

Ich vermute, dass Pflanzenregulationsgene auf ähnliche Weise funktionieren. Veränderungen der regulatorischen Expression können zu bilateral symmetrischen Blüten führen (denken Sie an Minzblüten, Affenblüten usw. Siehe Hileman und Cubas (2009 für einen guten Überblick). Ich vermute, dass es eine Art symmetrischer Expression regulatorischer Gene ist, die zu dem führt Bildung von zwei Mikrosporangien pro Theka Mutationen, die Veränderungen in den Expressionsmustern anderer regulatorischer Gene verursachen, können die anfängliche Expression, aber den anschließenden Verlust einer der Mikrosporangien verursachen, wie für die Lauraceae und die Hamamelidaceae festgestellt.

Fußnote

Im Allgemeinen, aber einfach gesagt, sind regulatorische Gene Gene wie Transkriptionsfaktoren, die die Expression anderer Gene regulieren oder kontrollieren.

Zitierte Literatur

Bowman, J. L., et al. 1991. Expression des floralhomöotischen Gens von Arabidopsis AGAMOUS ist auf bestimmte Zelltypen in der späten Blütephase beschränkt. Die Pflanzenzelle 3: 749-758.

Endress, P. K. 1989. Aspekte der evolutionären Differenzierung der Hamamelidaceae und die untere Hamamelididae. Pflanzensystematik und Evolution 162: 193-211.

Endress, P. K. und L. D. Hufford. 2008. Die Vielfalt der Staubblattstrukturen und Dehiszenzmuster bei Magnolien. Botanisches Journal der Linnean Society 100: 45-85.

Goldberg, R. B., et al. 1993. Antherenentwicklung: Grundlagen und praktische Anwendungen. Die Pflanzenzelle 5: 1217-1229.

Hileman, L. C. und P. Cubas. 2009. Eine erweiterte evolutionäre Rolle für Blütensymmetriegene. Zeitschrift für Biologie 8: 90.

Rohwer, J. G., et al. 2014. Eine phylogenetische Analyse der Kryptocarya Gruppe (Lauraceae) und Beziehungen von Dahlgrenodendron, Sinopora, Triadodaphne, und Yasunia. Phytotaxa 158: 111-132.



Bemerkungen:

  1. Uetzcayotl

    Es war interessant zu lesen, aber es wurde etwas trocken geschrieben. Weiterlesen :)

  2. Ezeji

    Schade, dass ich jetzt nicht sprechen kann - ich habe es eilig, mich zur Arbeit zu machen. Aber ich werde zurückkehren - ich werde auf jeden Fall schreiben, was ich denke.

  3. Cliffton

    Ich denke, dass Sie einen Fehler begehen. Lassen Sie uns darüber diskutieren. Schreib mir per PN.

  4. Fitzwalter

    Sie liegen falsch. Ich bin in der Lage, es zu beweisen.

  5. Newland

    Es ist lustig, aber es ist nicht klar



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