Wat is Apomixis in Botanie?
Apomixis is een term die vaak wordt gebruikt bij bloeiende planten om aan te geven dat ze zich aseksueel hebben voortgebracht door zaden. De planten die uit deze zaden groeien zijn identiek aan de moederplant. Dit is van groot nut voor de zaadproductie en plantenveredeling. Meer dan 400 plantensoorten produceren apomictische zaden, waaronder paardebloemen en bramen.
Facultatieve apomixis geeft de situatie aan waarin apomixis een deel van de tijd voorkomt, maar seksuele reproductie kan nog steeds plaatsvinden. Dit kan evolutionair zeer voordelig zijn. Bijvoorbeeld, Kentucky bluegrass produceert periodiek nieuwe soorten door seksuele reproductie. De beste ervan worden vermeerderd via apomixis en de plant heeft veel soorten die goed zijn aangepast aan gelokaliseerde regio's.
Arctische planten hebben veel baat bij apomictische voortplanting. De extreme omstandigheden daar maken bestuiving door insecten moeilijk, dus het is moeilijk om genetisch materiaal van plant naar plant over te dragen. Gezien de moeilijke omstandigheden, kunnen de planten misschien baat hebben bij een paar meer sterk gespecialiseerde soorten dan bij de constant evoluerende populaties die zouden optreden bij seksuele voortplanting.
Er is veel interesse om te leren hoe apomictische planten genetisch te manipuleren om agrarische redenen. Er zijn echter technische moeilijkheden om dit te doen. Planten die apomictisch zijn, vertonen vaak polyploïdie, wat betekent dat ze meer dan twee exemplaren van hun chromosomen hebben. Dit kan genoverdracht moeilijk maken.
Een voordeel van het gebruik van apomictisch zaad zou zijn dat kleine boeren hun eigen zaden van elite-cultivars zouden kunnen produceren. Virale ziekten kunnen zich verspreiden door vegetatief vermeerderde planten, en dit kan worden geminimaliseerd door klonen met zaadculturen. Men zou ook kunnen profiteren van lokaal aangepaste variëteiten die bestand zijn tegen extreme klimatologische omstandigheden of ziekteverwekkers.
Er zijn twee hoofdvormen van apomixis. De eerste betreft de gametophyte , de reproductieve haploïde meercellige structuur van de plant. Haploïde zijn betekent dat het slechts één set chromosomen bevat. De gametophyte produceert gameten - volwassen reproductieve cellen die zich normaal zouden verenigen met een ander van het andere geslacht om seksuele reproductie te ondergaan. Bij gametofytische apomixis geeft een onbevruchte eicel echter aanleiding tot een embryo. Dit is vergelijkbaar met parthenogenese bij dieren, wat reproductie is bij vrouwen, zonder seks.
De tweede vorm staat bekend als sporophytic apomixis . In dit geval worden de embryo's gevormd als knoppen direct uit integumentweefsel. Dit maakt deel uit van het binnenste weefsel van de eicel, de structuur die de embryozak bevat. De embryozak gaat door met zijn ontwikkeling, terwijl het sporofytische embryo doorgaat met het vormen van apomictische zaden. Dit proces wordt ook wel adventieve embryonie genoemd . Sporophytische apomixis is een zeldzaam proces bij hogere planten, behalve bij citrusplanten.