Kjerneembryoni -Nucellar embryony

Figur 1. viser prosessen med kjerneembryoni. A) begynner med megasporedannelse. B) viser kjernen og dannelsen av celler, nucellære embryonale initialceller, fra kjernevevet. Disse første cellene dannes, deler seg og utvider seg. C) Kjerneembryoene utvikles. Hvis og når en zygote er tilstede, erstatter kjerneembryoene zygoten. D) Tilstedeværelsen av ekstra embryoer dannet fra kjernevevet gir opphav til polyembryonale frø. E) Polyembryonale frø spirer og utvikler seg.
De fleste kommersielle sitrusvarianter produserer hovedsakelig kjernefrøplanter.

Kjerneembryony (notert Nu+ ) er en form for frøreproduksjon som forekommer hos visse plantearter, inkludert mange sitrusvarianter . Kjerneembryoni er en type apomixis , hvor det til slutt dannes kjerneembryoer fra kjernevevet i eggløsningen, uavhengig av meiose og seksuell reproduksjon . Under utviklingen av frø i planter som har denne genetiske egenskapen , kan kjernevevet som omgir megagametofytten produsere kjerneceller, også kalt initialceller. Disse ekstra embryoene ( polyembryony ) er genetisk identiske med morplanten, og gjengir dem som kloner. Derimot er zygotiske frøplanter seksuelt produsert og arver genetisk materiale fra begge foreldrene. De fleste angiospermer formerer seg seksuelt gjennom dobbel befruktning . Forskjellig fra kjerneembryoni, skjer dobbel befruktning via syngamien av sæd- og eggceller, og produserer en triploid endosperm og et diploid zygotisk embryo. I kjerneembryoni dannes embryoer aseksuelt fra kjernevevet. Zygotiske og nucellære embryoer kan forekomme i samme frø (monoembryony), og et zygotisk embryo kan dele seg for å produsere flere embryoer. De kjerneembryonale initialcellene dannes, deler seg og utvider seg. Når det zygotiske embryoet blir dominerende, slutter de første cellene å dele seg og utvide seg. Etter dette stadiet fortsetter det zygotiske embryoet å utvikle seg og de første cellene fortsetter å utvikle seg også, og danner nucellære embryoer. Kjerneembryoene ender vanligvis opp med å utkonkurrere det zygotiske embryoet, og gjør det zygotiske embryoet i dvale. Det polyembryonale frøet dannes deretter av de mange tilfeldige embryoene i eggløsningen (for å se denne prosessen, se figur 1). Kjerneembryoene produsert via apomixis arver morens genetikk, noe som gjør dem ønskelige for sitrusformering, forskning og avl.

Kjerneembryoni utenfor sitrusvarianter

Kjerneembryoer har også blitt funnet i polyembryonale Mango-varianter, hvor generelt ett av embryoene er zygotiske og resten er nucellære. Det er imidlertid lite forskning på mangoer som gjennomgår kjerneembryoutvikling, slik det har gjort på varianter av sitrus.

Forhold

Kjerneembryoni kan forekomme i både befruktede og ubefruktede eggløsninger. Videre, i stedet for å bruke endospermen som næringsvev, vil den utnytte det omkringliggende nucellusvevet til ernæring. For eksempel gjennomgår 'Valencia'-appelsinen kjerneembryony under både befruktede og ubefruktede forhold. Men det har blitt funnet at kjerneembryoutvikling, under befruktede eller ubefruktede forhold, kan finne sted i forskjellige posisjoner.

Egenskaper

En viktig komponent i kjerneembryoutvikling er dens skiftende celleveggtykkelse. Mellom kjerneembryoets innledende cellestadium og dets dele- og ekspansjonsstadium, tykner cellenes vegg. Dette oppstår mest sannsynlig på grunn av kalloseavsetning; kalloseavsetning reduserer permeabiliteten til en celle og finnes vanligvis i de første cellene som skal gjennomgå embryogenese. De første cellene blir forstørret, avrundet og delt. I løpet av dette stadiet tynnes celleveggene i den første cellen ut, noe som gir rom for at kjernen kan skilles.

Frøfri frukt og påvirkning fra sitrusindustrien

Mange frøplanter, inkludert sitrusfrukter, er selvkompatible, noe som betyr at de er i stand til å befrukte seg selv. Selvkompatibilitet gir en seedy frukt som kan anses som uønsket for sitrusindustrien.

Frøfrie frukter har blitt gjort populære ettersom de er ettertraktede i sitrusindustrien. For å være frøfri, må en sitrus vise selv-inkompatibilitet , en annen reproduktiv egenskap innen sitrusfrukter og mange frøplanter. Selvinkompatibilitet er fenomenet der hermafroditiske planter ikke er i stand til å produsere fruktbare embryoer etter selvbestøvning. Selvinkompatibilitet er regulert av S-loci; hvis pollen blir gjort uforenlig, bestemmes det av dens haploide S-genotype, eller hvis sporofytten blir gjort uforenlig, vil det bli bestemt av dens diploide S-genotype. Dette kalles også og assosieres med partenokarpi , produksjon av frukt uten befruktning. Selvinkompatible frukter er i stand til å gjennomgå partenokarpi for å gi frøfrie frukter. Spesifikt for sitrus har det vært utviklet andre moduser for å redusere frø: gibberellinsyre forbedrer eggløsningsabort og kobbersulfat har vist seg å redusere frøtallet i frukt. Et eksempel er 'Afourer'-mandarinen som inneholder et haploid selvinkompatibilitetssystem og partenokarpi. Under forhold der krysspollinering ikke er til stede, produserer 'Afourer'-mandarinen en frøfri frukt ved å gjennomgå partenokarpi. Der krysspollinering er tilstede, påføres gibberellinsyre og produserer en redusert frøfrukt.

Kjerneembryony er viktig for sitrusindustrien, siden det muliggjør produksjon av jevn grunnstamme som gir konsistente resultater i fruktproduksjon. Imidlertid kan denne egenskapen forstyrre fremgang i kryssavl; de fleste kommersielle scion- varianter produserer hovedsakelig kjernefrøplanter som ikke arver noen av egenskapene til "far"-planten.

Se også

Referanser

Eksterne linker