Het belangrijkste verschil tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit is dat in het gametofytische zelfincompatibiliteitssysteem het stuifmeelfenotype wordt bepaald door het gametofytische haploïde genotype, terwijl bij sporofytische zelfincompatibiliteit het stuifmeelfenotype wordt bepaald door het diploïde genotype van de plant.
Zelfincompatibiliteit is een bestuivingscontrolemechanisme in planten. Het voorkomt voornamelijk zelfbestuiving en dwingt kruisbestuiving af, wat een evolutionair voordeel is. Zelfincompatibiliteit treedt op als gevolg van negatieve chemische interacties tussen pollen en stijlweefsel binnen hetzelfde allel. Hoewel pollen en stampers levensvatbaar en vruchtbaar zijn, vindt bij deze planten geen ontkieming van stuifmeel plaats. Wanneer pollenkieming niet plaatsvindt, kan de pollenbuis zich niet vormen. Dan slagen de pollen er niet in om mannelijke gameten in vrouwelijke gameten af te leveren voor bevruchting. Als gevolg hiervan kunnen ze geen zaden produceren.
Er zijn twee belangrijke zelf-incompatibiliteitssystemen als gametofytische zelf-incompatibiliteit en sporofytische zelf-incompatibiliteit. Het zijn zelf-incompatibiliteitssystemen met een enkele locus die gebaseerd zijn op een enkele multi-allelische locus (S). Deze locus bestaat uit één stamper die het S-gen tot expressie brengt en één stuifmeel dat het S-gen tot expressie brengt.
Wat is gametofytische zelfincompatibiliteit?
Gametofytische zelfincompatibiliteit is een vorm van zelfincompatibiliteit waarbij het S-fenotype van het stuifmeel wordt bepaald door zijn eigen haploïde S-genotype. Het vereist strikte codominantie tussen S-allelen in de stamper om te voorkomen dat heterozygote individuen compatibel worden met hun eigen pollen. Over het algemeen produceert een stuifmeelouder met de genetische constitutie S1 en S2 gameten van S1 en S 2 Bij een vrouwelijke ouder zijn dezelfde allelen S1 en S2 codominant en komen ze tot uiting. Dus wanneer stuifmeelkorrels met S1 en S2 op een plant met S1 en S vallen 2, beide pollen zullen niet ontkiemen omdat de reactie in stigma codominantie is. Als S1 en S2 pollen vallen op S1 en S3 plant, S2 stuifmeel kan ontkiemen als gevolg van gedeeltelijke incompatibiliteit. Bovendien, als S1 en S2 pollen vallen op S3 en S 4, beide pollen kunnen ontkiemen omdat het volledig compatibel is.
Figuur 01: Gametofytische zelfincompatibiliteit
Strikte codominantie is erg belangrijk bij gametofytische zelf-incompatibiliteit. Stuifmeelkorrels die verschillende allelen hebben om weefsel te stylen, zullen ontkiemen, terwijl andere pollen niet zullen ontkiemen. Bovendien komt gametofytische zelfincompatibiliteit vaker voor dan sporofytische zelfincompatibiliteit. Maar het wordt minder goed begrepen.
Wat is sporofytische zelfincompatibiliteit?
Sporofytische zelfincompatibiliteit is een systeem van zelfincompatibiliteit waarbij het pollen S-fenotype wordt bepaald door het diploïde S-genotype van de ouderplant. In het sporofytische zelf-incompatibiliteitssysteem bepa alt het genotype van de sporofyt (ouderplant) de incompatibiliteitsreactie en S1>S2, S 2>S3 en S3>S4, etc.
Figuur 02: Sporofytische zelfincompatibiliteit
Mannelijke gameten van zowel S1 als S2 gedragen zich als S1 in de stijl gedragen S1 en S2 zich als S1 De fusie tussen hen is dus onverenigbaar. Evenzo is de kruising tussen S1S2 en S1S3 is ook incompatibel. Maar een kruising tussen S1S2 en S3S4is compatibel. Sporofytische zelfincompatibiliteit wordt vaak gezien bij de leden van de familie Brassicaceae.
Wat zijn de overeenkomsten tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit?
- Gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit zijn twee soorten zelfincompatibiliteitssystemen.
- Beide mechanismen voorkomen zelfbestuiving en bevorderen kruisbestuiving.
- Beide mechanismen zijn evolutionair voordelig.
- Het zijn zelf-incompatibiliteitssystemen met één locus.
- Bovendien zijn het streng gecontroleerde genetische systemen.
Wat is het verschil tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit?
Zelfincompatibiliteit is een mechanisme dat voorkomt dat stuifmeel van één bloem andere bloemen van dezelfde plant bevrucht (zelfbestuiving). Gametofytische zelfincompatibiliteit treedt op als het pollengenotype hetzelfde is als het vrouwelijke genotype. Daarom wordt gametofytische zelfincompatibiliteit bepaald door het genotype van haploïde pollen. Daarentegen wordt sporofytische zelfincompatibiliteit bepaald door het diploïde genotype van de sporofytgeneratie. Sporofytische zelfincompatibiliteit treedt op wanneer de pollen een van de twee allelen in de sporofytische ouder bevatten. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit.
Onderstaande infographic toont meer details over het verschil tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit.
Samenvatting - Gametofytische versus sporofytische zelfincompatibiliteit
Zelfincompatibiliteit is een van de belangrijkste mechanismen die kruisbestuiving bevorderen. Het voorkomt de fusie van vruchtbare mannelijke en vrouwelijke gameten van dezelfde bloem of dezelfde plant. Bovendien speelt zelfincompatibiliteit een belangrijke rol bij de productie van hybride zaden. Gametofytische zelfincompatibiliteit wordt bepaald door het genotype van gameten, terwijl sporofytische zelfincompatibiliteit wordt bepaald door het genotype van de plant. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen gametofytische en sporofytische zelfincompatibiliteit.
