이중 수정

이중 수정은 현화식물의 복잡한 수정 메커니즘이다.이 과정은 암컷 배우체(megametophyte, 배아낭이라고도 함)와 두 수컷 배우체(sperm)의 결합을 포함한다.꽃가루 알갱이가 꽃의 암컷 생식 구조인 카펠의 낙인에 달라붙으면서 시작된다.꽃가루 알갱이는 수분을 흡수하고 발아하기 시작하며, 이 스타일을 통해 난소 쪽으로 뻗어나가는 꽃가루 튜브를 형성합니다.꽃가루 튜브의 끝부분은 난소로 들어가 배수의 미세 구멍으로 침투합니다.꽃가루 튜브는 거대 생식기 안에 있는 두 정자를 방출하기 위해 진행됩니다.

수정되지 않은 배수의 세포는 8개이며, 3+2+3(위에서 아래까지)의 형태로 배열되어 있다. 즉, 대척지 세포 3개, 극지 중심 세포 2개, 시너지 세포 2개, 난자 세포 1개이다.한 정자는 난세포를 수정하고 다른 정자는 거대생물의 큰 중앙세포의 두 극성핵과 결합한다.반수체 정자와 반수체 난자는 결합해서 이배체 접합체를 형성하고, 다른 정자와 거인생물의 큰 중앙 세포의 두 반수체 극핵은 삼배체 핵을 형성합니다.어떤 식물들은 다배체 핵을 형성할 수 있다.배우자의 큰 세포는 발달 중인 배아에 영양분을 공급하는 영양이 풍부한 조직인 내배엽으로 발달할 것이다.배란을 둘러싸고 있는 난소는 열매를 맺어 씨를 보호하고 ^[1]씨를 흩어지게 하는 기능을 할 수 있습니다.

배유에 기여하는 두 개의 중앙 세포 모체 핵(극성 핵)은 난자를 낳은 동일한 단일한 감수생물 생성물로부터의 유사분열로 발생합니다.삼배체 배양의 유전적 구성에 대한 모체의 기여는 배아의 두 배이다.

2008년 Arabidopsis Thaliana 식물의 연구에서 암컷 생식체 내에서 암컷 핵과 융합하여 수컷 핵의 이동이 생체 내 이미징을 사용하여 처음으로 기록되었다.이동과 융합 과정에 관여하는 유전자 중 일부도 확인되었다.^[2]

꽃이 피지 않는 종자 식물인 Gnetales에서 이중 수정의 ^[3]증거가 보고되었다.

간단한 이력

이중 수정은 ^[4]키예프의 세르게이 나와스킨과 프랑스의 레옹 기냐르에 의해 한 세기 이상 전에 발견되었다. 키이우각각 독립적으로 그 발견을 했다.^[5]Lilium martagon과 Fritillaria tenella는 고전적인 빛 현미경을 사용하여 만들어진 이중 수정의 첫 번째 관찰에 사용되었습니다.광현미경의 한계로 인해 이중 수정 과정에 대한 답변이 없는 질문들이 많았다.하지만, 전자 현미경의 발달로, 많은 의문점들이 해결되었다.가장 주목할 만한 것은, W. Jensen의 그룹이 관찰한 바에 따르면 수컷 배우자는 세포벽을 가지고 있지 않으며 배우자의 혈장막은 꽃가루 ^[6]알갱이 안에서 그들을 둘러싸고 있는 세포의 혈장막과 가깝다는 것이다.

나체배양의 이중수정

이중 수정의 훨씬 더 초보적인 형태는 흔히 ^[3]Gnetales로 알려진 나체배엽목의 성적 재생산에서 발생합니다.구체적으로, 이 사건은 에피드라(Epedra)와 지네툼(Gnetum) 모두에서 기록되었다.^[7]Epedra nevadensis에서는 단일 2핵정자세포가 난세포에 퇴적된다.첫 번째 수정이벤트에 이어 두 번째 정자핵은 난세포질에서 발견된 추가 난자핵을 수정하기 위해 전환된다.대부분의 다른 종자 식물에서, 이 두 번째 '복관 핵'은 일반적으로 기능적으로 ^[8]쓸모 없는 것으로 밝혀졌습니다.Gnetum gnemon에서는 암컷 배우체 내의 암컷 세포질 내에 다수의 유리란 핵이 존재한다.성숙한 암컷 배우자가 꽃가루 튜브에 침투한 후, 암컷 세포질 및 자유핵이 꽃가루 튜브를 둘러싸도록 이동한다.2핵 정자 세포에서 방출되는 2개의 정자 핵은 유리 난자 핵과 결합되어 2개의 생존 가능한 접합자를 생성하는데, 이는 에페드라 과와 지네툼 ^[9]과 사이의 상동적인 특성이다.두 가족 모두, 두 번째 수정 이벤트는 추가적인 이배체 배아를 생성한다.이 잉여배아는 나중에 낙태되어 오직 하나의 성숙한 ^[10]배아의 합성으로 이어진다.에페드라에 있는 추가 수정 생성물은 암컷 배우체가 영양 ^[9]공급을 담당하기 때문에 1차 배아를 영양 공급하지 않는다.나체배아에서 이중 수정의 보다 원시적인 과정은 같은 난자 세포에 두 개의 이배체 핵이 둘러싸이는 결과를 낳는다.이것은 난세포와 ^[11]내배엽이 분리되는 혈관배엽 상태와 다르다.G. gnemon의 게놈에 대한 비교 분자 연구는 지생식물이 혈관 ^[12][13][14]배유보다 침엽수와 더 밀접하게 관련되어 있다는 것을 밝혀냈다.지느러미와 안지오피가 자매 분류군임을 확인하는 안생식물 가설의 부결은 이중 수정 과정이 수렴 진화의 산물이며 지느러미와 ^[15]안지오피 사이에서 독립적으로 발생했다는 추측을 낳는다.

시험관내 이중수정

시험관내 이중 수정은 종종 현화식물의 배우자 융합의 다른 측면뿐만 아니라 분자 상호작용을 연구하기 위해 사용된다.수컷과 암컷 배우자 사이에 시험관 내 이중 수정이 발달하는 데 있어 주요 장애물 중 하나는 꽃가루 튜브에 있는 정자와 배아 주머니 안에 있는 난자의 제한이다.난자와 정자의 조절된 융합은 양귀비 ^[16]식물과 함께 이미 이루어졌다.꽃가루 발아, 꽃가루 튜브 진입, 이중 수정 과정이 모두 정상적으로 진행되는 것으로 관찰되었습니다.사실, 이 기술은 이미 다양한 꽃식물에서 씨앗을 얻기 위해 사용되어 왔고 "시험관 수정"^[17]이라고 이름 붙여졌다.

관련 구조 및 기능

거대생체

암컷 배우체, 즉 거대 배우체는 반배체인 혈관 배지에서 이중 수정에 참여하며 배아낭이라고 불립니다.이것은 카펠의 기부에 있는 난소로 둘러싸인 배란 내에서 발생한다.거대 생식체 주위에는 마이크로파일이라고 불리는 개구부를 형성하는 두 개의 외피가 있다.보통 반수체인 거대아세포는 메가스포사이트라고도 불리는 거대아세포에서 유래한다.다음 일련의 사건들은 특정 종에 따라 다르지만, 대부분의 종에서 다음과 같은 사건들이 일어난다.거대 세포는 감수 세포 분열을 거치며 4개의 반수체 메가스피어를 생성한다.4개의 메가포어 중 1개만 살아남습니다.이 거대 포자는 세 번의 유사분열을 거쳐 8개의 반수체 핵을 가진 8개의 세포를 만듭니다.배아낭의 아래쪽 끝은 시너지라고 불리는 두 개의 다른 반수체 세포의 중간에 위치한 반수체 난세포로 구성되어 있습니다.시너지 효과들은 꽃가루 튜브가 마이크로파일을 통해 메가메타피트로 유인되고 유도되는 역할을 한다.거대생물의 상단에는 3개의 대척세포가 있다.

미세 배우체

이중 수정에 관여하는 수컷 배우체, 즉 미세 배우체들은 꽃가루 알갱이에 포함되어 있다.그것들은 수술에 있는 발정벌레의 미세포자낭, 즉 꽃가루 주머니 안에서 발달합니다.각 미소포자낭은 이배체 미소포자모세포 또는 미소포자세포를 포함한다.각각의 미세 포자세포는 감수분열을 거쳐 4개의 반수상 미세 포자를 형성하고, 각각은 결국 꽃가루 알갱이로 발달할 수 있습니다.미세포자는 두 개의 분리된 세포, 즉 생성세포와 튜브세포를 생성하기 위해 유사분열과 사이토키네시스를 거친다.포자벽 외에 이 두 개의 세포는 미성숙한 꽃가루 알갱이를 형성합니다.수컷 생식세포가 성숙함에 따라 생식세포가 튜브세포로 들어가 생식세포가 유사분열되어 2개의 정자세포가 생성된다.꽃가루 알갱이가 다 익으면 다른 알갱이가 갈라지면서 꽃가루가 방출된다.꽃가루는 바람이나 동물의 꽃가루 매개자에 의해 다른 꽃의 암술로 옮겨져 낙인에 부착된다.꽃가루 알갱이가 발아할 때, 튜브 세포는 꽃가루 튜브를 생성하는데, 이것은 카펠의 긴 스타일을 따라 아래로 뻗어나가고 난소 안으로 뻗어나가는데, 거기서 그 정자 세포는 거대 생식체로 방출된다.여기서부터 ^[18]이중 수정이 진행됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 수정
• 배우자
• 메가포어
• 오오스피어
• 배란
• 꽃가루

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