Hva er apomiks i botanikk?

Apomixis er et begrep som vanligvis brukes med blomstrende planter for å indikere at de har reprodusert aseksuelt gjennom frø. Plantene som vokser fra disse frøene er identiske med morplanten. Dette er til stor nytte for frøproduksjon og planteavl. Over 400 plantearter produserer apomiktiske frø, inkludert løvetann og bjørnebær.

Fakultativ apomixis indikerer situasjonen der apomixis oppstår en del av tiden, men seksuell reproduksjon kan fortsatt skje. Dette kan være veldig fordelaktig evolusjonært. For eksempel produserer Kentucky bluegrass med jevne mellomrom nye belastninger gjennom seksuell reproduksjon. De beste av dem blir forplantet gjennom apomixis, og planten har mange stammer som er godt tilpasset lokaliserte regioner.

Arktiske planter drar stor nytte av apomiktisk reproduksjon. De ekstreme forholdene der vanskeliggjør pollinering av insekter, så det er vanskelig å overføre genetisk materiale fra plante til plante. Gitt de vanskelige forholdene, kan plantene ha fordel av å ha noen få mer spesialiserte stammer enn fra bestandene i stadig utvikling som vil oppstå med seksuell reproduksjon.

Det er mye interesse for å lære å genetisk manipulere apomiktiske planter av landbrukshensyn. Det er imidlertid tekniske vanskeligheter med å gjøre det. Planter som er apomikt, har ofte polyploidi, noe som betyr at de har mer enn to eksemplarer av kromosomene. Dette kan gjøre genoverføring vanskelig.

En fordel med å bruke apomiktisk frø ville være at småbønder ville være i stand til å produsere sine egne frø av elitekultivarer. Virussykdommer kan spre seg gjennom vegetativt forplantede planter, og dette kan minimeres ved kloning med frøkulturer. Man kan også dra nytte av lokaltilpassede varianter som er motstandsdyktige mot ekstreme klimatiske forhold eller patogener.

Det er to hovedformer for apomiks. Den første involverer gametofytten , som er plantens reproduktive haploide flercellede struktur. Å være haploid betyr at den bare inneholder ett sett med kromosomer. Gametofytten produserer gameter - modne reproduksjonsceller som normalt vil forene seg med en annen av det motsatte kjønn for å gjennomgå seksuell reproduksjon. Ved gametophytic apomixis gir imidlertid en ubefruktet eggcelle et embryo. Dette ligner parthenogenese hos dyr, som er reproduksjon hos kvinner, uten kjønn.

Den andre formen er kjent som sporofytisk apomiks . I dette tilfellet er embryoene dannet som knopper direkte fra integumentvev. Dette er en del av det indre vevet i eggløsningen, strukturen som holder embryosekken. Embryosekken fortsetter med utviklingen, mens det sporofytiske embryoet kommer til å danne apomiktiske frø. Denne prosessen er også kjent som eventyrlig embryoni . Bortsett fra ofte forekommende i sitrusplanter, er sporofytisk apomiks en sjelden prosess i høyere planter.