Bloemvorming, meiose, mitose en dubbele bevruchting zijn de belangrijkste componenten van de zaadvorming. In de normale seksuele voortplantingscyclus dienen de productie van haploïde gameten en de fusie van mannelijke en vrouwelijke gameten als de belangrijkste stappen die leiden tot de vorming van het embryo dat het zaad wordt. Zaden ontkiemen en produceren nieuwe planten en zetten de levenscycli voort. In sommige planten treedt zaadvorming echter aseksueel op zonder de hierboven genoemde belangrijke twee stappen meiose en bevruchting te volgen. Het staat bekend als apomixis. In bepaalde planten en dieren worden nieuwe individuen direct geproduceerd uit onbevruchte eitjes. Het proces staat bekend als parthenogenese. Het belangrijkste verschil tussen apomixis en parthenogenese is dat apomixis is het proces dat zaden produceert zonder bevruchting terwijl parthenogenese is een algemene term die het proces beschrijft dat nakomelingen produceert van onbevruchte eicellen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Apomixis
3. Wat is Parthenogenesis
4. Vergelijking zij aan zij - Apomixis versus parthenogenese
5. Samenvatting
Zaadontwikkeling is een complex proces dat verschillende belangrijke stappen voltooit tijdens de seksuele reproductie van zaadplanten. Het gebeurt via bloemvorming, bestuiving, meiose, mitose, dubbele bevruchting, enz. Meiose en bevruchting zijn de belangrijkste stappen in zaadvorming en seksuele reproductie, aangezien diploïde megaspore moedercellen meiose zouden moeten ondergaan om haploïde megaspore te produceren en uiteindelijk eicellen te produceren. Eicel moet worden samengevoegd met de zaadcel om een diploïde zygoot te produceren die zich ontwikkelt tot het embryo (zaad). In sommige planten worden echter enkele belangrijke stappen van de seksuele voortplanting omzeild bij de vorming van zaden. Met andere woorden, de seksuele voortplanting kan in sommige planten worden kortgesloten om zaden te produceren. Dit proces staat bekend als apomixis. Apomixen kunnen worden gedefinieerd als een proces dat zaden produceert zonder meiose en bevruchting (syngamie). Het is een soort van een aseksuele reproductie die de seksuele voortplanting nabootst. Het is ook bekend als agamospermy.
Apomixis kan worden ingedeeld in twee hoofdtypen met de naam gametofytische apomixen en sporofytische apomixen op basis van de manier waarop het embryo zich ontwikkelt.. Gametofytische apomixen gebeuren via gametofyt en sporophytische apomixen treden op via rechtstreeks van diploïde sporofyt. Normale seksuele voortplanting produceert zaden die genetisch diverse nakomelingen geven. Vanwege het gebrek aan bemesting bij apomixis resulteert dit in genetisch uniform zaailingnageslacht voor de moeder.
Apomixis wordt bij de meeste planten niet waargenomen. Het is afwezig in veel belangrijke voedselgewassen. Vanwege de voordelen ervan proberen plantenveredelaars dit mechanisme echter te gebruiken als een technologie om voedingsmiddelen met een hoge opbrengst voor consumenten te produceren.
Er zijn voordelen en nadelen in het apomixis-proces. Genetisch identieke individuen kunnen effectief en snel worden geproduceerd door apomixen omdat het resulteert in zaailingnageslacht identiek aan moeder-moeder. De kenmerken van moederplanten kunnen ook generaties lang door de apomixis worden behouden en geëxploiteerd. Hybride groeikracht is een belangrijk kenmerk dat heterose veroorzaakt. Apomixis helpt bij het behouden van hybride groeikracht voor generaties in gewasvariëteiten. Apomixis is echter een complex fenomeen dat geen duidelijke genetische basis heeft. Het onderhoud van apomictische aandelen is moeilijk tenzij gekoppeld aan een morfologische marker tijdens de ontwikkeling.
De meeste apomicten zijn facultatief en tonen zowel seksuele als aseksuele zaadformaties.
Figuur 01: Vegetatieve apomix wordt getoond door Poa bulbosa
Parthenogenese is een type reproductie dat vaak wordt aangetroffen in organismen, voornamelijk door enkele ongewervelde dieren en lagere planten. Het kan worden beschreven als een proces waarbij onbevruchte eicel zich ontwikkelt tot een individu (maagdelijke geboorte) zonder bevruchting. Daarom kan het worden beschouwd als een methode voor aseksuele reproductie. Het is echter ook mogelijk om het te definiëren als een onvolledige seksuele reproductie, omdat alleen de fusie van twee gameten afwezig is in het seksuele reproductieproces. Parthenogenese kan zelfs bij zoogdieren kunstmatig worden gestimuleerd om een individu te produceren zonder door bemesting te gaan. Tijdens het parthenogenese proces, wordt het onbevruchte ei ontwikkeld tot een nieuw organisme; het resulterende organisme is haploïde en het kan meiose niet ondergaan. Ze zijn meestal genetisch identiek aan de ouder. Er zijn verschillende soorten parthenogenese: facultatieve parthenogenese, haploïde parthenogenese, kunstmatige parthenogenese en cyclische parthenogenese.
In de natuur vindt parthenogenese plaats in veel insecten. In bijen kan de bijenkoningin bijvoorbeeld bevruchte of onbevruchte eieren produceren; onbevruchte eieren worden mannelijke drones door parthenogenese.
Figuur 02: Mannelijke dronebij
Apomixis versus parthenogenese | |
Apomixis kan worden gedefinieerd als het mechanisme dat aseksueel zaden produceert. | Parthenogenese kan worden gedefinieerd als het proces waarbij individuen direct uit onbevruchte eieren of eitjes worden ontwikkeld. |
Nakomelingen | |
Het produceert genetisch identiek zaailingnageslacht of moederklonen. | Het produceert genetisch identiek vrouwelijk nageslacht |
Getoond door | |
Apomixis wordt door sommige planten aangetoond. | Parthenogenese wordt aangetoond door planten en dieren. |
Apomixis en parthenogenese zijn twee vormen van aseksuele voortplanting. Apomixis produceert zaden zonder meiose en bevruchting en resulteert in moederklonen. Parthenogenese produceert nieuwe individuen direct uit onbevruchte eicellen. Dit is het verschil tussen apomixis en parthenogenese.
Referentie:
1. Anna Koltunow. "Apomixis." Encyclopedia of Life Sciences. N.p., juli 2012. Web. 3 mei 2017
2. Hand, Melanie L. en Anna M. G. Koltunow. "De genetische controle van Apomixis: aseksuele zaadvorming." Genetica. Genetica Society of America, juni 2014. Web. 3 mei 2017 [http://www.genetics.org/content/197/2/441]
Afbeelding met dank aan:
1. "Poa bulbosa, vegetative apomixis" door Nadiatalent - eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Drohn im Flug 08-3" door Waugsberg - eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia