初期発生:接合子から実生へ

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接合子の開裂

維管束植物では通常、受精後数時間で胚形成(胚発生)が起こり、最初の細胞分裂で接合子(受精卵)が二つの娘細胞に切り分けられた後、胚発生と呼ばれる。 その後、急速な細胞分裂により、胚性胞子体の主要器官である最初の根、最初の葉、そしてシュート頂点の構成要素が作られる。 また、胚の栄養に関係する一時的な構造物(サスペンサーとフット)も作られることがある。 これらの器官は接合体の裂開時に確立した極性に由来するが、その発生の詳細は各グループで大きく異なる。

クラブモスでは接合体がアルケゴニウムの軸に直角な平面で分裂する。 頸部に向かう娘細胞は短いフィラメント状の細胞、サスペンサーを形成し、内側の細胞は胚の他の器官、シュート、根、足を生じさせる。 胚の軸はアルケゴニウムの軸に対して傾斜しており、ほとんど直角に近いこともある。 これは、胚がアルケゴニウムの長さに沿って向き、足が内側を向き、シュートに相当する構造、すなわち胞子嚢とその茎が首の方を向いている真性コケ類の行動とは対照的である。

コケ類のような極性がスギナに現れ、接合体は横壁と縦壁によって分裂して4細胞群を形成した。

裸子植物における初期胚発生の詳細は、かなり異なっている。 ソテツやイチョウでは、最初の裂開でスギナとは逆の極性が確立され、内側の細胞がシュートを、外側の細胞が根を生み出す。 多くの針葉樹は、接合体が細胞形成を伴わない自由核分裂の時期を経て、通常4〜8個の核を作り、それが接合体の末端、頸部細胞から離れたところに移動して、裂開が始まるという点でユニークである。 松ではさらに分裂が進み、4個の細胞からなる4層ができる。 下極の4つの細胞はそれぞれ胚の親細胞として働くことがあり、この状態を多胚葉と呼ぶことがある

一方、被子植物の胚発生には自由核期がない。 接合体は胚嚢の軸に対して多かれ少なかれ直角の壁で切断される。 微小突起の隣の娘細胞(基底細胞)は懸垂体を形成して根になり、内側の細胞(終末細胞)はシュート系になる。 (被子植物の胚発生については、次の一次器官の起源の項で詳しく述べる。)

異なるグループによる違いはあっても、初期の細胞分裂で確立された発生のパターンは一貫している。

様々な器官や組織層に寄与する細胞系統の起源を特定することはしばしば可能であるが、胚の最初の数回の分裂サイクルだけを通して、細胞分裂の幾何学的規則性が維持されるのが一般的である。 したがって、胚の最終的な形態は、植民地藻類の発生におけるような細胞分裂の正確なスキームの指定によってではなく、細胞および組織の相互作用が重要な役割を果たす全体的な制御によって決定される

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