植物学では、アポミクシスとは？

アポミクシスは、開花植物で一般的に使用される用語で、種子を通じて無性生殖したことを示します。 これらの種子から成長する植物は、母植物と同一です。 これは、種子生産と植物育種に非常に役立ちます。 タンポポやブラックベリーを含む400種以上の植物種が無実の種子を生産しています。

条件的アポミクシスは、アポミクシスが一部の時間に発生する状況を示しますが、それでも有性生殖が発生する可能性があります。 これは進化的に非常に有利です。 たとえば、ケンタッキーブルーグラスは有性生殖を通じて定期的に新しい系統を生み出します。 それらの最高のものは無配偶生殖を介して繁殖され、植物には局所領域によく適応した多くの株があります。

北極植物は、無脊椎動物の繁殖から大きな恩恵を受けます。 そこでの極端な条件は、昆虫による受粉を困難にします。そのため、植物から植物へ遺伝物質を移すことは困難です。 困難な条件を考えると、植物は、有性生殖で発生する絶え間なく進化する個体群からよりもいくつかの非常に特殊化された株を持つことから利益を得るかもしれません。

農業上の理由から、アポミクティック植物を遺伝的に操作する方法を学ぶことに多くの関心が寄せられています。 しかし、そうすることには技術的な困難があります。 アポミクティックな植物は、しばしば倍数性を示します。つまり、染色体のコピーが3つ以上あります。 これにより、遺伝子導入が困難になります。

アポミクティックシードを使用する利点は、小規模農家がエリート品種の独自の種子を生産できることです。 ウイルス性疾患は、栄養繁殖された植物を介して広がる可能性があり、これは、種培養でクローニングすることにより最小限に抑えることができます。 極端な気候条件や病原体に耐性のある、地域に適応した品種を利用することもできます。

アポミクシスには2つの主な形態があります。 1つ目は配偶体に関係し、これは植物の生殖性半数体の多細胞構造です。 半数体であることは、染色体のセットが1つだけ含まれていることを意味します。 配偶体は配偶子を生成します。これは通常、別の異性と結合して有性生殖を行う成熟した生殖細胞です。 しかし、配偶体無配偶生殖では、受精していない卵細胞が胚を発生させます。 これは動物の単為生殖に似ており、雌では生殖せず、性別はありません。

2番目の形態は、 胞子体無配生殖として知られています。 この場合、胚は外皮組織から直接芽のように形成されます。 これは胚珠の内部組織の一部であり、胚嚢を保持する構造です。 胚嚢は発達を続けますが、胞子体胚は先に進んでアポミクティックシードを形成します。 このプロセスは、 不定胚としても知られています。 柑橘類植物で一般的に発生することを除いて、胞子体形成性のアポミクシスは高等植物ではまれなプロセスです。