Fertilización en plantas: germinación del polen; Post Fertilización y otros Detalles
Fertilización en plantas: germinación del polen; Post fertilización y otros detalles!
La fusión de gametos masculinos y femeninos se denomina fertilización. La fertilización en angiospermas implica dos fusiones nucleares, una entre uno de los gametos masculinos y el óvulo y la otra entre el segundo gameto masculino y el núcleo secundario de los núcleos polares.
La primera de estas fusiones llamada fertilización generativa conduce a la formación de un cigoto y la segunda conocida como fertilización vegetativa conduce a la formación de un núcleo de endospermo primario triploide. El cigoto continúa dando lugar al embrión y al núcleo primario del endospermo en un tejido nutritivo triploide, llamado endospermo: de ahí que el término doble fertilización. Sólo se encuentra en las angiospermas, donde fue descubierta por primera vez por Nawaschin en 1898 en Fritillaria y Lilium.
Germinación del polen:
En las semillas, los gametos masculinos son llevados al huevo que contiene gametofito femenino por un tubo de polen (Strasburger, 1884). El fenómeno se llama sifonogamia. Una gran cantidad de granos de polen vienen a germinar sobre la superficie estigmática papilosa. En el estigma, el grano de polen absorbe agua y nutrientes de la secreción estigmática a través de los gérmenes de los poros.
El tubo o célula vegetativa se agranda. Sale del grano de polen a través de uno de los poros germinales o surcos germinales para formar un tubo de polen. El tubo polínico está cubierto por la intina. Secreta pectinasas y otras enzimas hidrolíticas para crear un pasaje para él en el estilo si este último es sólido. El tubo de polen absorbe la nutrición de las células del estilo para su crecimiento.
El núcleo del tubo desciende a la punta del tubo polínico. La célula generativa (o sus productos) también pasa a ella. Pronto se divide en dos gametos masculinos si aún no está dividido. Cada gameto masculino es de perfil lenticular a esférico. Tiene un gran núcleo que está rodeado por una delgada vaina de citoplasma. El núcleo del tubo puede degenerar completamente.
El tubo polínico contiene citoplasma denso solo hacia la punta, que también contiene dos gametos masculinos y un núcleo tubular degenerado. Detrás de la punta, el citoplasma se vuelve altamente vacuolado. Tiene tapones de callosa para separar las partes más antiguas.
En el ovario, el crecimiento del tubo polínico está dirigido por otro tejido llamado obturador. El tubo polínico ingresa al óvulo, ya sea a través de su micropilo (porogamia, por ejemplo, Lily), chalaza (chalazogamia, por ejemplo, Casuarina, Juglans) o los lados después de perforar los integumentos (mesogamia, por ejemplo, Cucurbita, Populus). La porogamia es la más común.
Después de entrar en el óvulo, el tubo polínico es atraído hacia el extremo micropilar del saco embrionario. Los atrayentes son secretados por sinérgicos o células de ayuda. El tubo polínico perfora uno de los dos sinérgicos y se abre en él.
El sinérgico se destruye simultáneamente. De los dos gametos masculinos, uno se fusiona con el huevo o la oosfera para realizar la fertilización generativa. La fertilización generativa también se llama singamia o fertilización verdadera. Da lugar a un cigoto o oospora diploide. Poco después, la vacuola y las conexiones plasmodésicas del óvulo se degeneran. Ahora se prepara para producir el embrión.
El núcleo del segundo gameto masculino se fusiona con los dos núcleos polares haploides o el núcleo secundario diploide de la célula central para formar un núcleo de endospermo primario triploide. La célula central ahora se llama célula primaria del endospermo.
Esta segunda fertilización se llama fertilización vegetativa, ya que como consecuencia se forma un tejido vegetativo o nutritivo para nutrir el embrión. La fertilización vegetativa también se conoce como fusión triple, ya que tres núcleos se fusionan, dos núcleos polares y un gameto masculino.
Cambios Post Fertilización:
La consecuencia inmediata de la doble fertilización es la formación de cigoto y el núcleo primario del endospermo. El cigoto se desarrolla en el embrión (embriogenia) y el núcleo primario del endospermo en el endospermo (formación de endospermo). Además de estos, hay muchos otros cambios macroscópicos y microscópicos que ocurren después de la fertilización.
Los cambios macroscópicos, incluyen la formación de una fruta y semilla, el secado general de la flor y la caída de sépalos, pétalos, estambres y estilos. Sin embargo, algunos de estos órganos pueden permanecer y permanecer visibles asociados con la fruta.
Los cambios microscópicos se pueden enumerar de la siguiente manera:
1. Zygote -> Embrión
2. Núcleo primario del endospermo -> endospermo
3. Integumentos -> Semillas
4. Desintegración del nucellus; a veces una pequeña parte de ella persiste como una cubierta delgada y parecida al papel, llamada perisperm en la semilla.
5. Conversión del funículo en el tallo de la semilla.
6. Micropyle -> Persistente.
Endosperma y formación de endospermo:
El endospermo es el nombre del tejido cargado de alimentos que sirve para nutrir el embrión en las plantas con semillas. En gimnospermas; Representa al gametofito femenino. En las angiospermas, el endospermo es un tejido especial que se forma como resultado de la fertilización vegetativa o la fusión de un gameto masculino con un núcleo secundario diploide de la célula central.
El endospermo de las angiospermas establece una compatibilidad fisiológica con el embrión híbrido en desarrollo, ya que tiene el genoma del gameto masculino también dentro de él. La fertilización vegetativa da lugar a una célula primaria de endospermo que tiene un núcleo de endospermo triploide.
Dependiendo del modo de su formación, el endospermo angiospérmico es de los siguientes tipos:
1. Endosperma nuclear:
En este tipo, la primera división de la célula primaria del endospermo y varias de las siguientes no están acompañadas por la formación de la pared celular. Los núcleos pueden permanecer libres o en etapas posteriores se separan por paredes, por ejemplo, muchos Archichlamydeae y Monocots.
2. Endosperma celular:
En el tipo celular, la primera y la mayor parte de la división subsiguiente están acompañadas por la formación de paredes, de modo que el saco embrionario se divide en varias cámaras, por ejemplo, la mayoría de gamopetalae.
3. Endosperma helobial:
En el tipo helobial (llamado así por su frecuente aparición en el orden de Helobiales), a la primera división del núcleo del endospermo primario le sigue una citocinesis para formar dos células, micropila y chalazal. El desarrollo adicional en ambas células ocurre como el del endospermo nuclear, es decir, la etapa multinucleada seguida por la formación de paredes, por ejemplo, Helobiales.
Durante su crecimiento, el endospermo aplasta el nucellus. Se come a su vez por el crecimiento del embrión. El endospermo puede persistir en la semilla cuando esta última se denomina endospérmica o albúmina (p. Ej., Castor). En otros, el embrión en crecimiento absorbe completamente el endospermo y la reserva de alimentos se almacena en los cotiledones. Tales semillas se llaman no endospérmicas o exalbuminosas, por ejemplo, Cucurbita.
Embriogenia (Formación de Embriones):
La embriogenia es la suma total de los cambios que ocurren durante el desarrollo de un embrión maduro a partir de un cigoto u oospora. En una dicotiledónea típica, el cigoto se alarga y luego se divide por una pared transversal en dos células desiguales (Schulz y Jensen, 1969).
La célula basal más grande se llama célula suspensora. El otro hacia el extremo antípodas se denomina célula terminal o célula embrionaria. La célula del suspensor se divide transversalmente unas pocas veces para producir un suspensor filamentoso de 6-10 células.
El suspensor ayuda a empujar el embrión en el endospermo. La primera célula del suspensor hacia el extremo micropilar se hincha y funciona como un haustorio. El haustorium tiene crecimientos en la pared similares a las células de transferencia (Schulz y Jensen, 1969). La última célula del suspensor en el extremo adyacente al embrión se conoce como hipófisis. La hipófisis más tarde da lugar a la radícula.
La célula de embrión experimenta dos divisiones verticales y una división transversal para formar ocho células dispuestas en dos niveles: epibasal (terminal) e hipobasal (cerca del suspensor). Las células epibasales eventualmente forman los dos cotiledones y la ciruela. Solo se produce un cotiledón en monocots (por ejemplo, trigo, maíz, cebolla, palma). Las células hipobásicas producen el hipocotilo excepto su punta.
Las ocho células embrionarias u octantes se dividen periclinalmente para producir una capa externa de protodermo o dermatógeno. Las células internas se diferencian aún más en procambio y meristema de tierra. El protodermo forma la epidermis, el procambio da lugar al robo o la hebra vascular y el meristema del suelo produce corteza y médula.
Inicialmente el embrión es globular e indiferenciado. El embrión temprano con simetría radial se llama proembryo. Se transforma en embrión con el desarrollo de la radícula, la ciruela y el cotiledón. Dos cotiledones se diferencian de los lados con una leve plomada en el centro.
En este momento el embrión adquiere forma de corazón. La tasa de crecimiento de los cotiledones es muy alta, de modo que se alargan tremendamente mientras que la plomada permanece como un pequeño montículo de tejido indiferenciado. Posteriormente, el embrión sufre reposo a medida que el óvulo se transforma en semilla. En algunas plantas, el embrión permanece en la forma globular o esférica incluso en el momento del desprendimiento de semillas sin mostrar ninguna distinción de ciruela, radícula y cotiledones, por ejemplo, Orobanche, orquídeas, Utricularia.
Formación de semillas y frutos:
Es estimulado por el acto de fertilización. En las angiospermas, la fertilización doble produce dos estructuras: un cigoto u oospora diploide y una célula endosperma primaria triploide. Este último da lugar a un tejido nutritivo llamado endospermo.
El cigoto forma el embrión. El endospermo proporciona alimento al embrión en crecimiento. Con el crecimiento del embrión, se consume la parte central del endospermo. El endospermo, a su vez, se corroe sobre el nucelo.
A medida que el embrión alcanza la madurez, su crecimiento adicional se suspende debido al desarrollo de inhibidores del crecimiento, la abscisión del funículo o los cambios en los integumentos. Las células de los integumentos pierden su protoplasma, desarrollan paredes gruesas e impermeables. Los integumentos se transforman en abrigos de semillas, testa exterior y tegmen interior.
El tejido de la pared del ovario también se estimula para crecer con el desarrollo de la semilla. Produce una pared frutal o pericarpio. En algunos casos, el tálamo y otras partes florales también muestran proliferación junto con el desarrollo de la pared del ovario.
Desarrollo de Frutas:
El primer estímulo para el desarrollo de la fruta proviene de la polinización, mientras que el segundo estímulo se recibe de las semillas en desarrollo.
