Co je Apomixis v botanice?
Apomixis je termín běžně používaný u kvetoucích rostlin k označení toho, že se rozmnožovali asexuálně semeny. Rostliny, které rostou z těchto semen, jsou totožné s matečnými rostlinami. To je velmi užitečné pro produkci semen a šlechtění rostlin. Více než 400 druhů rostlin produkuje apomiktická semena, včetně pampelišek a ostružin.
Fakultativní apomixis indikuje situaci, kdy apomixis nastává část času, ale sexuální reprodukce může stále přetrvávat. To může být evoluční velmi výhodné. Například, Kentucky bluegrass periodicky produkuje nové kmeny prostřednictvím sexuální reprodukce. Nejlepší z nich se šíří apomixou a rostlina má mnoho kmenů, které jsou dobře přizpůsobeny lokalizovaným regionům.
Arktické rostliny těží z apomiktické reprodukce. Díky extrémním podmínkám je opylení hmyzem obtížné, takže je obtížné přenášet genetický materiál z rostliny na rostlinu. Vzhledem k obtížným podmínkám by rostliny mohly mít prospěch z několika specializovanějších kmenů než z neustále se vyvíjejících populací, ke kterým by došlo při sexuální reprodukci.
Existuje velký zájem naučit se, jak geneticky manipulovat s apomiktickými rostlinami ze zemědělských důvodů. Přitom však existují technické potíže. Rostliny, které jsou apomiktické, často vykazují polyploidii, což znamená, že mají více než dvě kopie svých chromozomů. To může ztížit přenos genů.
Výhodou použití apomiktického osiva by bylo to, že by drobní zemědělci mohli produkovat vlastní semena elitních kultivarů. Virová onemocnění se mohou šířit vegetativně rozmnoženými rostlinami, což lze minimalizovat klonováním se semenovými kulturami. Dalo by se také využít lokálně přizpůsobených odrůd, které jsou odolné vůči extrémním klimatickým podmínkám nebo patogenům.
Existují dvě hlavní formy apomixe. První zahrnuje gametofyt , což je reprodukční haploidní mnohobuněčná struktura rostliny. Být haploidem znamená, že obsahuje pouze jednu sadu chromozomů. Gametofyt produkuje gamety - zralé reprodukční buňky, které by se normálně spojily s jiným opačným pohlavím a podstoupily sexuální reprodukci. V gametophytic apomixis, nicméně, unfertilized vejce buňka dá vznik embryu. Je to podobné parthenogenezi u zvířat, což je reprodukce u žen, bez sexu.
Druhá forma je známá jako sporophytic apomixis . V tomto případě jsou embrya vytvořena jako pupeny přímo z tkáně integument. Toto je část vnitřní tkáně vajíčka, struktury, která drží embryový vak. Embryo vak pokračuje ve svém vývoji, zatímco sporofytické embryo bude tvořit apomiktická semena. Tento proces se také nazývá náhodný embryon . S výjimkou běžně se vyskytujících v citrusových rostlinách je sporofytická apomixa ve vyšších rostlinách vzácným procesem.