Från zygot till fröplanta

, Author

Splittning av zygoten

I kärlväxter sker embryobildning, eller embryogenes, vanligen inom några timmar efter befruktningen, med den första celldelningen som delar zygoten, eller det befruktade ägget, i två dotterceller. Därefter ger den snabba celldelningen byggstenarna till de primära organen i den embryonala sporofyten: den första roten, de första bladen och skottspetsen. Tillfälliga strukturer som har att göra med embryonets näring – spenor och fot – kan också bildas. Dessa organ har sitt ursprung i en polarisering som etableras vid tidpunkten för zygotens klyvning, men detaljerna i deras utveckling varierar kraftigt mellan de olika grupperna.

I klubbmossorna delar sig zygoten i ett plan i rät vinkel mot archegoniumets axel. Dottercellen mot halsen bildar en kort tråd av celler, suspensionsröret; den inre cellen ger upphov till embryots övriga organ, skottet, roten och foten. Embryots axel lutar mot archegoniums axel och kan vara nästan rätvinklig. Detta står i kontrast till beteendet hos de äkta mossorna, där embryot är orienterat längs archegoniums längd, med foten riktad inåt och de strukturer som motsvarar skottet, nämligen sporkapseln och dess stjälk, riktade mot halsen.

En polaritet som liknar den hos mossorna uppträder hos hästsvansarna, där zygoten delar sig med hjälp av tvär- och längsväggar för att bilda en grupp av fyra celler. Av dessa ger de två cellerna mot halsen upphov till skotsystemet; de två inre ger upphov till fot och rot.

Detaljerna i den tidiga embryogenesen hos gymnospermer varierar avsevärt. Hos cycaderna och ginkgoerna etablerar den första klyvningen en polaritet som är motsatt den hos hästsvansarna, där den inre cellen ger upphov till skottet och den yttre producerar roten. Många barrträd är unika genom att zygoten genomgår en period av fri kärndelning utan cellbildning, vilket ger upphov till vanligen fyra eller åtta kärnor, som flyttar sig till slutet av zygoten, bort från halscellerna, där klyvningen börjar. Hos tallarna ger en ytterligare delning fyra nivåer av fyra celler. De mellanliggande nivåerna sträcker sig kraftigt för att bilda en suspensionsdel; var och en av de fyra cellerna vid den nedre polen kan fungera som föräldracell i ett embryo, ett tillstånd som ibland kallas polyembryoni.

Det finns däremot inget stadium med fria kärnor i angiospermernas embryogenes. Zygoten klyvs av en vägg mer eller mindre i rät vinkel mot embryosäckens axel. Dottercellen intill mikropylen (basalcell) ger upphov till en suspensionscell och bidrar till roten; den inre (terminala) cellen ger upphov till skottsystemet. (Angiospermers embryogenes beskrivs mer utförligt i det följande avsnittet som behandlar de primära organens ursprung.)

Trots variationen i de olika grupperna är det utvecklingsmönster som etableras i de tidiga cellklyvningarna konsekvent. Den primära polariseringen av zygoten måste nödvändigtvis påtvingas av sporofytans angränsande vävnader, men därefter beror dottercellernas öde på den kontroll som etableras inom själva den unga sporofyten.

Men även om det ofta är möjligt att specificera ursprunget till de cellinjer som bidrar till de olika organen och vävnadsskikten, upprätthålls i allmänhet en geometrisk regelbundenhet i celldelningen endast genom de första få delningscyklerna i embryot. Embryots slutliga form bestäms således inte genom specifikation av ett exakt schema för celldelning, som i utvecklingen av koloniala alger, utan genom en övergripande kontroll där cell- och vävnadsinteraktioner spelar en viktig roll.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.