Apomiksa (aseksualno razmnoževanje rastlin): definicija in primeri

Apomiksa: jasna definicija in praktični primeri aseksualnega razmnoževanja rastlin — kako nastanejo kloni, vrste apomikse ter pomen za semena in vrtnarstvo.

Apomiksa je razmnoževanje, pri katerem samo eden od staršev prenaša gene na potomce. Pri apomiksi so potomci genetsko enaki staršem (kloni).

Metoda je najbolj opazna pri rastlinah, zlasti pri cvetočih rastlinah. Oplotnice (robide) so apomikti. Nekatere avtoritete navajajo "razmnoževanje s posebnimi tkivi brez oploditve" ali "aseksualno tvorjenje semena iz matičnih tkiv jajčeca, pri čemer se izognemo mejozi in oploditvi, kar vodi v razvoj zarodka".

Apomiksa vključuje nekatere metode, ki so pogostejše pri živalih, kot je partenogeneza.

Hans Winkler je apomiksis v botaniki opredelil kot zamenjavo običajnega spolnega razmnoževanja z nespolnim razmnoževanjem brez oploditve.

Vrtnarske metode, kot je razmnoževanje s potaknjenci ali listi, niso apomiksa. Naravna zamenjava semena z aseksualno metodo je apomiksa.

Vrste apomikse in mehanizmi

Apomiksa ni enoten pojav; ločimo več osnovnih mehanizmov, ki se razlikujejo po tem, iz katerih celic nastane zarodek in ali pride do mejoze:

• Gametofitska apomiksa – megagametofit (torej ženski gametofit) nastane brez mejoze. Sem spada:
  • Diplospory – megagametofit izhaja iz spremenjene matične celice prašnega jajčeca, brez redukcijske delitve.
  • Apospory – megagametofit nastane iz somatskih (ne-gametskih) celic ovularnega tkiva, na primer iz nucelle.
  V takih primerih embryo nastane iz neredukiranega jajčeca ali iz haploidnega/gametofitskega tkiva brez oploditve.
• Sporofitska apomiksa (adventivna embrionija, nucellar embryony) – zarodek nastane neposredno iz somatskih celic nucelle ali integumentov semena, torej iz sporofitnih (materinskih) tkiv. Pogosto vodi v polyembryony (več zarodkov v enem semenu), kar je znano pri citrusih in nekaterih drugih plodovkah.

Primeri rastlin in razširjenost

Apomiksa je razširjena pri različnih skupinah cvetočih rastlin. Poleg robid so znani primeri:

• regrat (Taraxacum) in nekateri predstavniki rodu Hieracium – pogosto gametofitska apomiksa;
• citrusi – primer sporofitske apomiksije (nucellar embryony), kjer iz somatskih celic nastanejo dodatni zarodki poleg spolnega zarodka;
• nekateri travniški in zelnati rodovi (npr. Poa, Paspalum) ter nekatere vrste rodov Rubus in Rosa, kjer se apomiksa pojavlja občasno ali je prevladujoča.

Pomen in posledice

• Genetske posledice: potomci so genetsko zelo podobni ali identični materinemu staršu, kar zmanjšuje znotrajvrstno genetsko raznolikost. Vendar imajo nekatere vrste mehanizme, ki občasno omogočijo tudi spolno razmnoževanje, kar zagotavlja prispevek genetske različnosti.
• Ekološki pomen: apomiktne vrste lahko hitro in zanesljivo kolonizirajo habitat, saj stvarijo seme brez potrebe po opraševalcih ali moških starših; to je prednost v nestanovitnih ali izoliranih razmerah.
• Pomen za kmetijstvo in selekcijo: apomiksa je zanimiva za rastlinsko izboljševalstvo, ker bi omogočila „fiksiranje“ heterozisa (hibridne prednosti) v semenu — to pomeni, da bi kmetje lahko obdržali vse ugodne lastnosti hibridov v naslednjih generacijah brez ponovnega križanja. Zaradi tega poteka intenzivno raziskovanje gena/apomiktičnih mehanizmov in možnosti njihovega prenosa v gospodarske pridelke.

Kako ločiti apomikso od vegetativnega razmnoževanja

Pomembna ločnica je, da apomiksa vodi do nastanka semena brez oploditve, medtem ko vrtnarske metode, kot so razmnoževanje s potaknjenci ali listi, ustvarjajo novi rastlinski osebki iz delov rastline brez tvorbe semena. Prva potrebuje cvet in semenski primordij, druga pa ne.

Preiskave in prepoznavanje

Raziskovalci apomikso preučujejo z embriologijo (mikroskopske preiskave nastajanja zarodka), citogenetiko (analiza kromosomskih vzorcev), molekularnimi metodami in tehniko pretoka celic (flow cytometry), ki omogoča razlikovanje med spolnim in apomiktičnim izvorom zarodka na osnovi količine jedrnega DNK v tkivih semena.

Zaključek

Apomiksa je pomemben in raznolik pojav v rastlinskem svetu, kjer semenčno razmnoževanje poteka brez oploditve in pogosto vodi v klonske potomce. Razumevanje mehanizmov in primerov apomikse je pomembno tako za ekologijo kot za sodobno rastlinsko selekcijo in kmetijstvo.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je apomiksis?

V: Pri katerih organizmih se apomiksis najpogosteje pojavlja?

V: Ali so robide apomizične?

V: Kako je apomiksa opredeljena v botaniki?

V: Kaj je partenogeneza?

V: Ali se razmnoževanje v vrtnarstvu šteje za apomiksis?

V: Kaj se šteje za apomiks v smislu naravne pridelave semen?

Išči po črki