Belangrijk verschil - Apomixis versus parthenogenese
Bloemvorming, meiose, mitose en dubbele bevruchting zijn de belangrijkste componenten van de zaadvormingsroute. In de normale seksuele reproductiecyclus dienen de productie van haploïde gameten en fusie van mannelijke en vrouwelijke gameten als de belangrijkste stappen die leiden tot de vorming van het embryo dat het zaad wordt. Zaden ontkiemen en produceren nieuwe planten en zetten de levenscycli voort. In sommige planten vindt zaadvorming echter ongeslachtelijk plaats zonder de bovengenoemde twee hoofdstappen meiose en bevruchting te volgen. Het staat bekend als apomixis. Bij bepaalde planten en dieren worden nieuwe individuen rechtstreeks geproduceerd uit onbevruchte eitjes. Het proces staat bekend als parthenogenese. Het belangrijkste verschil tussen apomixis en parthenogenese is dat apomixis het proces is dat zaden produceert zonder bevruchting, terwijl parthenogenese een algemene term is die het proces beschrijft dat rechtstreeks nakomelingen produceert uit onbevruchte eicellen.
Wat is Apomixis?
Zaadontwikkeling is een complex proces dat verschillende belangrijke stappen voltooit tijdens de seksuele reproductie van zaadplanten. Het gebeurt via bloemvorming, bestuiving, meiose, mitose, dubbele bevruchting, enz. Meiose en bevruchting zijn de belangrijkste stappen in zaadvorming en seksuele reproductie, aangezien diploïde megaspore-moedercel meiose moet ondergaan om haploïde megaspore te produceren en uiteindelijk om eicel te produceren. Eicel moet worden gefuseerd met zaadcel om een diploïde zygote te produceren die zich tot het embryo (zaad) ontwikkelt. Bij sommige planten worden echter verschillende belangrijke stappen van de seksuele voortplanting omzeild bij de vorming van zaden. Met andere woorden, de seksuele voortplanting kan bij sommige planten worden kortgesloten om zaden te produceren. Dit proces staat bekend als apomixis. Apomixen kunnen worden gedefinieerd als een proces dat zaden produceert zonder meiose en bevruchting (syngamie). Het is een soort ongeslachtelijke voortplanting die seksuele voortplanting nabootst. Het is ook bekend als agamospermie.
Apomixis kan worden ingedeeld in twee hoofdtypen, gametofytische apomixen en sporofytische apomixen, gebaseerd op de manier waarop het embryo zich ontwikkelt. Gametofytische apomixen komen voor via gametofyt en sporofytische apomixen komen rechtstreeks van diploïde sporofyt. Normale seksuele voortplanting produceert zaden die genetisch diverse nakomelingen geven. Vanwege het gebrek aan bevruchting in apomixis, resulteert dit in genetisch uniforme zaailingen van de moeder.
Apomixis wordt in de meeste planten niet waargenomen. Het is afwezig in veel belangrijke voedselgewassen. Vanwege de voordelen proberen plantenveredelaars dit mechanisme echter te gebruiken als een technologie om veilig voedsel met een hoge opbrengst voor consumenten te produceren.
Voor- en nadelen van Apomixis
Er zijn voor- en nadelen aan het apomixis-proces. Genetisch identieke individuen kunnen effectief en snel worden geproduceerd door apomixen, omdat dit resulteert in zaailingen die identiek zijn aan de moederouder. De eigenschappen van moederplanten kunnen ook generaties lang door de apomixis worden behouden en geëxploiteerd. Hybride kracht is een belangrijk kenmerk dat heterosis veroorzaakt. Apomixis helpt generaties lang hybride groeikracht te behouden in gewasvariëteiten. Apomixis is echter een complex fenomeen dat geen duidelijke genetische basis heeft. Het onderhouden van apomictische voorraden is moeilijk, tenzij gekoppeld aan een morfologische marker tijdens de ontwikkeling.
De meeste apomicten zijn facultatief en tonen zowel seksuele als aseksuele zaadformaties.
Figuur 01: Vegetatieve Apomixis getoond door Poa bulbosa
Wat is parthenogenese?
Parthenogenese is een type reproductie dat vaak wordt vertoond in organismen, voornamelijk door sommige ongewervelde dieren en lagere planten. Het kan worden omschreven als een proces waarbij een onbevruchte eicel zich zonder bevruchting ontwikkelt tot een individu (maagdelijke geboorte). Daarom kan het worden beschouwd als een methode van ongeslachtelijke voortplanting. Het is echter ook mogelijk om het te definiëren als een onvolledige seksuele reproductie, aangezien alleen de fusie van twee gameten afwezig is in het seksuele reproductieproces. Parthenogenese kan zelfs bij zoogdieren kunstmatig worden gestimuleerd om een individu te produceren zonder door bevruchting te gaan. Tijdens het parthenogeneseproces wordt het onbevruchte ei ontwikkeld tot een nieuw organisme; het resulterende organisme is haploïde en kan geen meiose ondergaan. Ze zijn meestal genetisch identiek aan de ouder. Er zijn verschillende soorten parthenogenese: facultatieve parthenogenese, haploïde parthenogenese, kunstmatige parthenogenese en cyclische parthenogenese.
In de natuur vindt parthenogenese plaats bij veel insecten. Bij bijen kan de bijenkoningin bijvoorbeeld bevruchte of onbevruchte eieren produceren; onbevruchte eieren worden mannelijke darren door parthenogenese.
Figuur 02: Mannelijke hommelbij
Wat is het verschil tussen Apomixis en Parthenogenese?
Apomixis vs Parthenogenese |
|
| Apomixis kan worden gedefinieerd als het mechanisme dat ongeslachtelijk zaden produceert. | Parthenogenese kan worden gedefinieerd als het proces waarbij individuen rechtstreeks uit de onbevruchte eieren of eitjes worden ontwikkeld. |
| Nakomelingen | |
| Het produceert genetisch identieke zaailingen of moederklonen. | Het produceert genetisch identiek vrouwelijk nageslacht |
| Getoond door | |
| Apomixis wordt door sommige planten getoond. | Parthenogenese wordt aangetoond door planten en dieren. |
Samenvatting – Apomixis vs Parthenogenese
Apomixis en parthenogenese zijn twee vormen van ongeslachtelijke voortplanting. Apomixis produceert zaden zonder meiose en bevruchting en resulteert in moederklonen. Parthenogenese produceert nieuwe individuen rechtstreeks uit onbevruchte eicellen. Dit is het verschil tussen apomixis en parthenogenese.
