Polyembryonie - Polyembryony

Polyembryonie je jev dvou nebo více embryí vyvíjejících se z jednoho oplodněného vajíčka. Kvůli embryím pocházejícím ze stejného vajíčka jsou embrya navzájem identická, ale jsou geneticky odlišná od rodičů. Genetický rozdíl mezi potomky a rodiči, ale podobnost mezi sourozenci, jsou významné rozdíly mezi polyembryonií a procesem pučení a typickou sexuální reprodukcí . Polyembryonie se může objevit u lidí, což vede k identickým dvojčatům , i když je tento proces náhodný a s nízkou frekvencí. Polyembryonie se pravidelně vyskytuje u mnoha druhů obratlovců , bezobratlých a rostlin .

Obratlovci

Pásovci jsou nejlépe studovaným obratlovcem, který prochází polyembryonií, se šesti druhy pásovce v rodu Dasypus, které jsou vždy polyembryonické. Například pásovec devítipásý vždy porodí čtyři stejná mláďata. Očekává se, že budou podporovat vývoj polyembryonie dvě podmínky: matka nezná podmínky prostředí svého potomka jako v případě parazitoidů nebo omezení reprodukce. Předpokládá se, že devět páskovaných pásovců se kvůli tomu vyvinulo jako polyembryonické. Díky nedávné analýze genotypu a molekulárním údajům bylo navrženo, že k polyembryonii dochází v celém řádu Cyclostomata .

Bezobratlí

Výraznější příklad použití polyembryonie jako konkurenčního reprodukčního nástroje je u parazitoidů Hymenoptera , čeledi Encyrtidae . Potomstvo štěpícího se embrya se vyvíjí do nejméně dvou forem, z těch, které se vyvinou v dospělé, a z těch, které se stanou typem vojáka, nazývané předčasné larvy. Tyto poslední larvy hlídají hostitele a zabíjejí všechny ostatní parazitoidy, které najdou, s výjimkou jejich sourozenců, obvykle sester.

Obligátně polyembryonální hmyz spadá do dvou tříd: Hymenoptera (určité vosy) a Strepsiptera . Z jednoho vejce může tento hmyz vyprodukovat přes tisíce potomků. Polyembryonální vosy ze skupiny Hymenoptera lze dále rozdělit do čtyř rodin, včetně Braconidae ( Macrocentrus ), Platygastridae ( Platygaster ), Encyrtidae ( Copidosoma ) a Dryinidae .

Polyembryonie se vyskytuje také u Bryozoa .

Rostliny

Termín je také používán v botanice k popisu jevu sazenic pocházejících z jednoho embrya. Asi 20 rodů gymnospor se podrobí polyembryonii, nazývané „ štěpná polyembryonie“, kde se původní zygota rozdělí na mnoho identických embryí. U některých rostlinných taxonů nakonec mnoho polyembryonických embryí nakonec vede k jedinému potomstvu. Mechanismus, který je základem jevu výsledného jediného (nebo v některých případech několika) potomků, je popsán v Pinus sylvestris jako programovaná buněčná smrt (PCD), která odstraní všechna kromě jednoho embrya. Původně měla všechna embrya stejnou příležitost vyvinout se v plná semena, ale v raných fázích vývoje se jedno embryo stává dominantní prostřednictvím konkurence , a tedy nyní spícího semene, zatímco ostatní embrya jsou zničena prostřednictvím PCD.

Rod Citrus má řadu druhů, které procházejí polyembryonií, kde vedle sexuálně odvozených embryí existuje více embryí odvozených z nucelulárních buněk. Antonie van Leeuwenhoek poprvé popsal polyembryonii v roce 1719, kdy bylo u semene Citrus pozorováno, že má dvě klíčivá embrya. U citrusů je polyembryonie geneticky řízena sdíleným polyembryonickým lokusem mezi druhy, určeným jednonukleotidovým polymorfismem v sekvenovaných genotypech. Variace mezi druhy citrusů jsou založeny na množství embryí, která se vyvinou, vlivu prostředí a genové expresi. Stejně jako u jiných druhů, vzhledem k mnoha embryím vyvíjejícím se v těsné blízkosti, dochází ke konkurenci, která může způsobit kolísání úspěchu nebo síly osiva.

Viz také

Reference

  1. ^ a b c d e f g Filonva, LH; von Arnold, S .; Daniel, G .; Božkov, PV (2002). „Programovaná buněčná smrt eliminuje všechna kromě jednoho embrya v semeni polyembryonových rostlin“ . Příroda . 9 (10): 1057–1062. doi : 10,1038/sj.cdd.4401068 . PMID  12232793 .
  2. ^ a b c d e Craig, Sean F .; Slobodkin, Lawrence B .; Wray, Gregory A .; Biermann, Christiane H. (1997-03-01). „‚ Paradox ‘polyembryonie: přehled případů a hypotéza pro její vývoj“. Evoluční ekologie . 11 (2): 127–143. doi : 10,1023/A: 1018443714917 . ISSN  0269-7653 . S2CID  5556785 .
  3. ^ a b c Batygina, TB; Vinogradova, G. Iu (2007-05-01). „[Fenomén polyembryonie. Genetická heterogenita semen]“. Ontogenez . 38 (3): 166–191. ISSN  0475-1450 . PMID  17621974 .
  4. ^ a b Loughry, WJ; Prodöhl, Paulo A .; McDonough, Colleen M .; Avise, John C. (1. ledna 1998). „Polyembryony u pásovců: Neobvyklý rys reprodukčního traktu samice pásovce devítipásého může vysvětlit, proč se její vrhy skládají ze čtyř geneticky identických potomků“. Americký vědec . 86 (3): 274–279. doi : 10,1511/1998,25,824 . JSTOR  27857027 .
  5. ^ a b Jenkins, Helen L .; Waeschenbach, Andrea; Okamura, Beth; Hughes, Roger N .; Bishop, John DD (2017-01-17). „Fylogeneticky rozšířená polyembryonie u Cyclostome Bryozoans a protrahované asynchronní uvolňování klonálních mláďat matek“ . PLOSTE JEDEN . 12 (1): e0170010. Bibcode : 2017PLoSO..1270010J . doi : 10,1371/journal.pone.0170010 . ISSN  1932-6203 . PMC  5240946 . PMID  28095467 .
  6. ^ a b c E., Beckage, Nancy (1997-01-01). Paraziti a patogeny: účinky na hostitelské hormony a chování . Chapman & Hall. ISBN 978-0412074011. OCLC  875319486 .
  7. ^ a b c Strand, Michael (2009). Encyklopedie hmyzu (2. vyd.). Oxford, Velká Británie: Elsevier.
  8. ^ a b Nakano, Michiharu; Shimada, Takehiko; Endo, Tomoko; Fujii, Hiroshi; Nesumi, Hirohisa; Kita, Masayuki; Ebina, Masumi; Shimizu, Tokurou; Omura, Mitsuo (01.02.2012). „Charakterizace genomové sekvence ukazující silnou asociaci s polyembryonií mezi různými druhy a kultivary citrusů a její syntézu s Vitis a Populus“. Věda o rostlinách . 183 : 131–142. doi : 10,1016/j.plantsci.2011.08.002 . ISSN  1873-2259 . PMID  22195586 .
  9. ^ a b c Kishore, Kundan; N., Monika; D., Rinchen; Lepcha, Boniface; Pandey, Brijesh (01.05.2012). „Polyembryony a rysy vzcházení sazenic v apomiktických citrusech“. Scientia Horticulturae . 138 : 101–107. doi : 10,1016/j.scienta.2012.01.035 .

externí odkazy