メガガメトゲネシス
メガスポア母細胞（MMC）の形成過程はメガスポア形成と呼ばれる。

メガガメトジェネシスは、植物における雌性配偶体、またはメガガメトファイトの成熟過程である。[1]メガガメトジェネシスの過程では、メガスポロジェネシスから生じたメガスポアが胚嚢へと発達し、その中に雌性配偶子が収容される。[2]これらのメガスポアはその後、半数体の雌性配偶体へと発達する。[2]これは子房内に収容された胚珠内で起こる。[3]

プロセス

上の図を参照して、以下に詳述するメガガメトジェネシスのプロセスを観察してください。

メガガメト形成に先立ち、発達中の胚はメガスポロジェネシスと呼ばれる過程において減数分裂を経る。次に、4つのメガスポアのうち3つが分解し、メガガメト形成を行うメガスポアのみが残る。[3]以降の段階は図1に示され、以下に詳細が示される。

  1. 残った大胞子は再び有糸分裂を繰り返す。その結果、2つの核を持つ構造が形成され、二核胚嚢とも呼ばれる。
  2. 2 つの核は胚嚢の反対側に移動します。
  3. 次に、各半数体核は 2 回の有糸分裂を経て、胚嚢の両端に 4 つの半数体核が形成されます。
  4. 4つの核から1つずつ核が胚嚢の中心へと移動し、二核胚乳母細胞を形成します。これにより、微孔端に3つの核、対蹠端に3つの核が残ります。微孔端の核は、卵細胞、2つの助細胞、そして花粉管が侵入するための開口部である微孔で構成されています。[4]対蹠端の核は、単に対蹠細胞と呼ばれます。[5]これらの細胞は胚の栄養供給に関与していますが、受精前にプログラム細胞死を起こすことがよくあります。 [3]
  5. 細胞板は対蹠核、卵細胞、助細胞の周りに形成される。[6]

バリエーション

植物は主に3種類のメガガメトゲネシスを示す。メガガメトゲネシスに関与する機能的なメガスポアに含まれる半数体核の数こそが、これら3種類の主な違いである。[7]

単胞子性

二胞子性巨大胃拡張症は図に示され、以下に概説されます。

最も一般的なメガガメトゲネシスである単胞子性メガガメトゲネシスについては、上記で概説しました。このタイプのメガガメトゲネシスでは、1つのメガスポアのみがメガガメトゲネシスを起こし、他の3つのメガスポアはプログラム細胞死を起こします。[8]

ビスポリック

名前が示すように、二胞子性巨大配偶子形成は遺伝的に異なる2つの半数体核を伴います。[9]

  1. これら 2 つの核は、一連の有糸分裂を経ます。
  2. 次に、構造の微小門端にある核は 2 回目の有糸分裂を経ます。
  3. 次に、核が再配置され、三核の胚乳母細胞と、卵細胞と 2 つの助細胞を含む珠門端の特徴的な配置が形成されます。
  4. 細胞板は卵細胞と助細胞の周りに形成されます。

真正双子

真正双子葉植物では、このプロセス全体が植物の胚珠内で起こります。プロセスの詳細は種によって異なりますが、ここで説明するプロセスは共通です。このプロセスは、核内の単一の二倍体大胞子細胞から始まります。この大胞子細胞は減数分裂を起こして、半数体の細胞を 4 つ形成します。3 つの細胞が死に、珠門から最も遠い 1 つの細胞が大胞子に成長します。この大胞子は大きくなり、その核は8 つの核になるまで 3 回の有糸分裂を起こします。次に、これらの 8 つの核は 4 つずつの 2 つのグループに配置されます。これらのグループは両方とも核を細胞の中心に送り、この核は極核になります。珠門近くの細胞端に残った 3 つの細胞は、中央に卵細胞 1 個と助細胞 2 個を持つ卵装置になります。もう一方の核セットの周囲に細胞壁が形成され、対蹠細胞を形成します。中央の細胞は中心細胞に成長します。 8 つの核を持つこの構造全体を胚嚢と呼びます。

メガガメトゲネシス後

メガガメトジェネシスは、植物において非常に重要なプロセスである受粉に不可欠な要素である雌性配偶体を形成します。メガガメトジェネシスの雄性に相当するのは、ミクロガメトジェネシスです。ミクロガメトジェネシスは、雄性配偶体の形成過程です。受粉の際、雌性配偶体は花粉管と連絡を取り、胚珠との接触を確実にします。[6]接触すると、花粉管は珠門の開口部から助細胞へと成長しますが、助細胞は胚珠との接触時に死滅します。助細胞の死は、花粉管に精子を放出するよう信号を送ります。[6]この過程によって胚、種皮、胚乳が形成され、受粉後に種子の重要な部分となります。[6]

意味合い

受粉は世界の農作物生産において不可欠なプロセスです。[10]その成功は農家にとって経済的に極めて重要です。[10]さらに、受粉の成功は世界の食料安全保障にも不可欠です。穀物、つまり穀物の種子は、世界中の人々にとって最も重要な主食であり、人間の消費カロリーの48%を占めています。[11]

参照

  • 大胞子— 種子が形成される花の雌の部分。7つの部分から構成されます：小索、花頭、被毛、珠孔、花冠、珠心、胚嚢
  • 小胞子— 花粉粒が蓄えられている花の雄の部分です。
  • 配偶体

参考文献

  1. ^ "QuickGO". www.ebi.ac.uk . 2019年2月28日閲覧。
  2. ^ ab Drews GN, Koltunow AM (2011-12-26). 「雌性配偶体」.アラビドプシスブック. 9 e0155. doi :10.1199/tab.0155. PMC 3268550. PMID  22303279 . 
  3. ^ abc 「ZFIN GO: 生物学的プロセス: 胚嚢の発達」zfin.org . 2019年3月21日閲覧。
  4. ^ Dresselhaus T, Sprunck S, Wessel GM (2016年2月). 「顕花植物における受精メカニズム」. Current Biology . 26 (3): R125-39. doi :10.1016/j.cub.2015.12.032. PMC 4934421. PMID  26859271 . 
  5. ^ Song X, Yuan L, Sundaresan V (2014年12月). 「アラビドプシスの雌性配偶体における対蹠細胞は受精後も存続する」. Plant Reproduction . 27 (4): 197– 203. doi :10.1007/s00497-014-0251-1. PMID  25389024. S2CID  9620746.
  6. ^ abcd Yadegari R, Drews GN (2004-06-01). 「雌性配偶体の発達」. The Plant Cell . 16 Suppl (suppl 1): S133-41. doi :10.1105/tpc.018192. PMC 2643389. PMID 15075395  . 
  7. ^ de Boer-de-Jeu、MJ (1978-02-02)。 「ユリの大胞子形成と巨大配偶子形成の開始の超微細構造的側面」。フランス植物学会誌。植物園の実際。125 ( 1–2 ): 175–181 .土井: 10.1080/01811789.1978.10826321。ISSN  0181-1789。
  8. ^ 「植物生理学 第6版」6e.plantphys.net . 2019年3月28日閲覧。
  9. ^ Willemse MT, van Went JL (1984). 「雌性配偶体」. Johri BM (編).被子植物の発生学. Springer Berlin Heidelberg. pp.  159– 196. doi :10.1007/978-3-642-69302-1_4. ISBN 978-3-642-69302-1。
  10. ^ ab Lautenbach S, Seppelt R, Liebscher J, Dormann CF (2012-04-26). 「地球規模の受粉利益の空間的および時間的傾向」. PLOS ONE . 7 (4) e35954. Bibcode :2012PLoSO...735954L. doi : 10.1371/journal.pone.0035954 . PMC 3338563. PMID  22563427 . 
  11. ^ 「穀物」ナショナルジオグラフィック協会2011年9月21日. 2019年3月21日閲覧。

さらに読む

  • Raven PH, Evert RF, Eichhorn SE (2005). "19".植物生物学（第7版）. WH Freeman. pp. 442–449. ISBN 978-1-57259-041-0。
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