디스티리

Distyly

디스토리(distyy)는 식물이 상호 호혜적인 헤르코메스를 보여주는 이질성의 일종이다. 이 번식 시스템은 두 개의 분리된 꽃모양으로 특징지어지는데, 각각의 식물이 긴 스타일과 짧은 스탬프를 가진 꽃을 생산한다(전통적으로 "핀"이라고 부름, 현대의 명명법은 그들을 "롱모프" 또는 "L-모프"라고 부름), 또는 짧은 스타일과 긴 스탬프를 가진 꽃을 생산한다(전통적으로 "thr"라고 부름)"음", 현대적 명칭은 이들을 "짧은 형태" 또는 "S-형" 꽃이라고 부른다.[1] 그러나, 만약 다른 식물들에 의해 생산되는 꽃들 사이에 적어도 다음의 특성들 중 하나가 사실이라면, 두 개의 형태를 가진 식물을 언급할 수 있다; 스타일 길이, 필라멘트 길이, 꽃가루 크기 또는 모양, 또는 오명 표면의 차이가 있다.[2] 대부분의 디스틸러스한 식물은 자가 호환이 되지 않아 자신의 꽃에 난자를 수정하지 못한다. 특히 이들 식물은 동형 내 자기적합성을 보이며, 같은 스타일 형태의 꽃은 양립할 수 없다.[3] 진정한 자기적합성을 보이지 않는 원위종들은 일반적으로 서로 다른 형태의 개체와 번식할 때 더 높은 성공률을 보인다는 것을 의미한다.[4]

두 개의 분극성 형태 모두 다이어그램
Primula에서 두드러지게 나타나는 예. A. L형(핀), B. S형(스럼) 1. 꽃잎. 2세팔, 3세 암술, 4암술.

배경

Primula veris에 대한 연구에서 핀 꽃들은 자기공백의 비율이 더 높고 꽃가루를 스럼모프보다 더 많이 포획한다는 것이 발견되었다.[5] 다른 꽃가루 매개체들은 다른 프리뮬라 형태들을 수분시키면서 다양한 성공 수준을 보여준다. 꽃가루 매개체의 머리나 주둥이의 길이는 긴 스타일의 꽃에서 꽃가루를 섭취하는 것과 양적으로 상관관계가 있고 짧은 스타일의 꽃에서 꽃가루 흡수와 부정적으로 상관관계가 있다.[6] 벌과 같이 머리가 작은 꽃가루 매개자들은 긴 꽃가루보다 짧은 모양의 꽃가루를 더 많이 흡수한다.[6] 꽃가루 매개체의 분화는 식물이 정맥내 수분 수준을 감소시킬 수 있도록 한다.

찰스 다윈은 1877년 그의 저서 "동종의 식물에 핀 꽃의 다른 형태"에서 처음으로 과학적 설명을 했다.[7]

진화의 모델

멀뚱하게 진화한 순서에 대한 가상적 모델은 크게 '자아 회피 모델'과 '자아 전이 모델' 두 가지가 있다. [9]

  1. 자아도취 회피모델은 자기호환성(SI)이 먼저 진화했고, 그 뒤에 형태학적 차이가 뒤따른다는 것을 시사한다. SI의 남성 성분은 열성 돌연변이를 통해 먼저 진화하고, 이어서 지배적 돌연변이를 통한 여성 특성이 뒤따르며, 마지막으로 남성 형태론적 차이가 제3의 돌연변이를 통해 진화할 것으로 제안되었다.[8]
  2. 꽃가루 전달 모델은 형태론적 차이가 먼저 진화했고, 한 종이 이종교배 우울증에 직면해 있다면 SI를 진화시킬 수도 있다고 주장한다.[9] 이 모델은 자기호환종에서 상호 호혜적 헤르코메스의 존재를 설명하는 데 사용될 수 있다.[10]

원위성의 유전적 통제

자기적합성(또는 S-) 로쿠스라고 불리는 슈퍼진은 별개의 발생에 책임이 있다.[10] S-로쿠스는 단일 단위로 분리되는 세 개의 밀접하게 연결된 유전자(S-gen)로 구성되어 있다.[10] 전통적으로 한 S-gene이 모든 여성의 측면을 지배하고, 한 유전자는 남성의 형태학적 측면을 지배하며, 한 유전자는 수컷의 짝짓기 유형을 결정하는 것으로 가정되었다.[11] 이 가설은 터네라에서 사실로 나타나는 반면,[12] 프리뮬라에서 S-locus는 5개의 S-gen을 포함하고 있다.[13] S-모형은 S-locus에 대해 혈류성이 있고 L-모형은 알레르기의 상대성이 없다. S-로쿠스의 혈전 성질은 프리뮬라, 리눔, 파고피룸, 터네라에서 나타났다.[12] 프리뮬라와 터네라의 S-로시(S-loci)가 완전히 설명되어 모든 S-gen이 확인되었다는 뜻이다.

S-로쿠스의 존재는 리토스페르름 다엽체, 프리뮬라 베리스,[17] 프리뮬라 오레오독사, 프리뮬라 베로니스, 터네라 수불라타에 대한 대본 분석을 사용하여 입증된 것처럼 두 플로랄 형태 사이의 유전자 발현에 변화를 초래한다.[21]

원위종 가족 목록

참조

  1. ^ Lewis D (1942). "The Physiology of Incompatibility in Plants. I. The Effect of Temperature". Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 131 (862): 13–26. Bibcode:1942RSPSB.131...13L. doi:10.1098/rspb.1942.0015. ISSN 0080-4649. JSTOR 82364. S2CID 84753102.
  2. ^ Muenchow G (August 1982). "A loss-of-alleles model for the evolution of distyly". Heredity. 49 (1): 81–93. doi:10.1038/hdy.1982.67. ISSN 0018-067X.
  3. ^ Barrett SC, Cruzan MB (1994). "Incompatibility in heterostylous plants". Advances in Cellular and Molecular Biology of Plants. Vol. 2. Springer Netherlands. pp. 189–219. doi:10.1007/978-94-017-1669-7_10. ISBN 978-90-481-4340-5.
  4. ^ Shao JW, Wang HF, Fang SP, Conti E, Chen YJ, Zhu HM (June 2019). "Intraspecific variation of self-incompatibility in the distylous plant Primula merrilliana". AoB PLANTS. 11 (3): plz030. doi:10.1093/aobpla/plz030. PMC 6557196. PMID 32489575.
  5. ^ a b Naiki A (2012). "Heterostyly and the possibility of its breakdown by polyploidization". Plant Species Biology. 27: 3–29. doi:10.1111/j.1442-1984.2011.00363.x.
  6. ^ a b Deschepper P, Brys R, Jacquemyn H (2018-03-01). "The impact of flower morphology and pollinator community composition on pollen transfer in the distylous Primula veris". Botanical Journal of the Linnean Society. 186 (3): 414–424. doi:10.1093/botlinnean/box097. ISSN 0024-4074.
  7. ^ Darwin C (1877). The different forms of flowers on plants of the same species by Charles Darwin ... D. Appleton and Co. OCLC 894148387.
  8. ^ a b Charlesworth D, Charlesworth B (October 1979). "A Model for the Evolution of Distyly". The American Naturalist. 114 (4): 467–498. doi:10.1086/283496. ISSN 0003-0147. S2CID 85285185.
  9. ^ a b Lloyd DG, Webb CJ (1992). "The Selection of Heterostyly". In Barrett SC (ed.). Evolution and Function of Heterostyly. Monographs on Theoretical and Applied Genetics. Vol. 15. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. pp. 179–207. doi:10.1007/978-3-642-86656-2_7. ISBN 978-3-642-86658-6.
  10. ^ a b c d Barrett SC (November 2019). "'A most complex marriage arrangement': recent advances on heterostyly and unresolved questions". The New Phytologist. 224 (3): 1051–1067. doi:10.1111/nph.16026. PMID 31631362.
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  14. ^ Li J, Cocker JM, Wright J, Webster MA, McMullan M, Dyer S, et al. (December 2016). "Genetic architecture and evolution of the S locus supergene in Primula vulgaris". Nature Plants. 2 (12): 16188. doi:10.1038/nplants.2016.188. PMID 27909301. S2CID 205458474.
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  19. ^ Zhao Z, Luo Z, Yuan S, Mei L, Zhang D (December 2019). "Global transcriptome and gene co-expression network analyses on the development of distyly in Primula oreodoxa". Heredity. 123 (6): 784–794. doi:10.1038/s41437-019-0250-y. PMC 6834660. PMID 31308492.
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