ŠTO JE MIKROSPOROGENEZA? - BIOLOGIJA - 2026

Microsporogenesis botaniku, jedna je od faza formiranja peludnih zrnaca. Točnije, podrazumijeva stvaranje mikrospora. Javlja se u prašinama cvijeta, počevši od stanica zvanih mikrosporociti.

U osnovi, postupak uključuje mejotsku podjelu mikrosporocita, što dovodi do stvaranja stanica koje se nazivaju mikrosporima. Kako se mikrosporocit podvrgava mejozi, za svaku početnu ćeliju dobivaju se četiri kćeri sa smanjenjem genetskog opterećenja.

Izvor: André Karwath aka Aka

Sudbina mikrospora je transformirati se u stanicu s dvije jezgre. Tijekom svog razvoja, mikrospor progresivno povećava svoj volumen, događaj koji je povezan s stvaranjem vakuole. Paralelno se događa i premještanje stanične jezgre.

Tim postupkom nastaje peludno zrno koje se nakon oplodnje podvrgava uzastopnim transformacijama. Proces kojim se mikrospor pretvara u pelud naziva se mikrogametogeneza.

Nakon što se pelud spusti na stigmu, ponavlja se ponovljeno umnožavanje jedne jezgre, poznate kao jezgre sperme. Na taj se način muški gametofit sastoji od stanice s tri nuklearne strukture.

Microsporogenesis

Polen

Plodno zrno je struktura više ili manje mikroskopske veličine koja odgovara muškom gametofitu biljaka sa sjemenkama ili spermatofitima.

Dio mravlja koji sadrži zrno naziva se peludna vrećica koja se nalazi u muškoj zoni cvijeta: stabljike.

Mikrosporogeneza: prva faza razvoja polena

Život ovog muškog gametofita odvija se u tri dobro definirane faze: početna faza razvoja koja se unutar muškog sporofitnog tkiva naziva mikrosporogeneza; nakon čega slijedi neovisna faza putovanja do kompatibilne stigme i napokon brze faze rasta ženskog sporofitičkog tkiva.

Prva faza je mikrosporogeneza i javlja se unutar prašina. To uključuje niz mejotičkih podjela stanica nazvanih mikrosporociti ili "matični pelud", koje su u kapsuli u debelom zidu kaloze.

Tetradska formacija

Rezultat ove podjele je tetradna stanica u kojoj će se svaka razviti u muški gametofit. Svaka od ovih stanica inkapsulirana je u drugom zidu kaloze.

Zapamtite da je mejoza proces diobe stanica sa redukcijskim svojstvima. Genetsko opterećenje matične stanice nije isto kao ono koje nalazimo u kćeri.

U slučaju mikrosporocita, oni su diploidni, tako da su kćerne stanice nastale početnom odjeljenjem haploidne. Broj rezultirajućih kromosoma ovisi o vrsti.

Citokineza

Nuklearnu mejotsku podjelu prati citokineza. Ovaj je korak presudan za konačno formiranje tetrada, jer za njega postoji više uzoraka ili vrsta dispozicija.

Sukcesivna citokineza nastaje kada svaku staničnu diobu prati podjela citoplazme, fenomen tipičan za monokote. Kad se to dogodi, vidjet ćemo da su mikrospore raspoređene u jednoj ravnini, bilo u obliku tetrade, romba ili tvoreći slovo T.

Alternativno odjeljenje poznato je kao simultana citokineza, gdje se zidovi formiraju na kraju mejoze. Javlja se u grupi dvokotilena. Ovaj obrazac rezultira rasipanjem mikrospora u više ravnina.

Formiranje peludnih zidova

Zidovi peludi počinju se formirati dok su mikrospore još uvijek u tetradnom rasporedu i obuhvaćene zidovima kaloze.

Prvi korak uključuje taloženje tvari nazvane primeksin na površini mikrospora. Nakon toga slijedi taloženje sporopoleninskih prekursora. Proces se završava taloženjem sporopolenina, molekule nepropusne prirode, otporne na napad kemikalijama.

Otvori se razvijaju u predjelima u kojima je spriječeno taloženje primksina djelovanjem endoplazmatskog retikuluma.

Uloga prostirke u razvoju i transportu polena

Tijekom stvaranja peludi prostirka igra presudnu ulogu. To se sastoji od sloja stanica smještenih u prašini koja okružuje matične stanice mikrospora. Na prostiru se nalaze dvije vrste stanica: sekretorna i ameboidna.

Te su stanice vrlo specijalizirane i imaju prilično kratak životni vijek. Kako vrijeme prolazi, stanice gube organizaciju i konačno se ponovo apsorbiraju.

Njegova glavna uloga u razvoju polena uključuje osiguravanje hranjivih tvari za mikrospor. Osim toga, oni imaju sposobnost sintetizacije niza enzima i stvaranja "cementa" polena ili pollenkita.

Pellenkit je materijal heterogene prirode (lipidi, flavonoidi, karotenoidi, proteini, polisaharidi itd.) I ljepljive je konzistencije koja pomaže da se zrno peludi drži tijekom transporta i štiti ih od isušivanja, ultraljubičastog svjetla i drugi čimbenici koji mogu utjecati na njegovu kvalitetu.

Microgametogenesis

Za zaključak ćemo ukratko objasniti od čega se sastoji mikrogametogeneza, kako bismo eksplicitno otkrili kako nastaje geneza peludnog zrna. Taj se postupak razlikuje kod angiosperma i gymnosperma, i to:

cvjetnjače

U angiospermija mikrogametogeneza obuhvaća prvu i drugu podjelu peludi, što dovodi do stvaranja muških gameta.

Taj proces započinje stvaranjem vakuole koja se nalazi u središtu stanice, događaj koji prisiljava jezgro na kretanje. Ovaj nuklearni pokret označava prijelaz iz mikrospora u mlado peludno zrno.

Prvu mitotsku podjelu prati druga asimetrična podjela, gdje nastaju generativni i vegetativni dio. Potonji sadrži veći volumen i sadrži veliko, difuzno jezgro. U slučaju generativnog dijela, sadrži manje i kondenzirano jezgro.

Nakon toga dolazi do simetrične podjele gdje generativna stanica daje dvije spermije.

golosjemenjače

Suprotno tome, mikrogametogeneza u gymnospermi razvija se kroz višestruke mitotičke podjele. Većina peludnih zrnaca u ovoj biljnoj lozi sastoji se od više stanica.

Reference

1. Blackmore, S., & Knox, RB (ur.). (2016). Evolucija i ontogenija mikrospora: evolucija i ontogenija. Akademska štampa.
2. Davies, PJ (ur.). (2013). Biljni hormoni: fiziologija, biokemija i molekularna biologija. Springer Science & Business Media.
3. Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., i Zetter, R. (2009). Polena terminologija: ilustrirani priručnik. Springer Science & Business Media.
4. López, BP, Calvarro, LM, & Garay, AG (2014). Embriogeneza peludi (gametski embriogeneza). REDUCA (biologija), 7 (2).
5. Smith H. i Grierson D. (ur.). (1982) Molekularna biologija razvoja biljaka. University of California Press.