W10 Flashcards
BESTÄUBUNG
Pollen-Stigma Interaktion
- erste Möglichkeit zur Erkennung von Pollen einer fremden Art oder für Selbsterkennung
- Selbsterkennung erlaubt Vermeidung der Selbstbefruchtung
- Exin (öl-/wachsartiges Material) vom Pollen fliesst auf Stigmazelle - Erkennung
- Pollenkorn nimmt Wasser von Stigmazelle auf, wächst zw. Zellwand und Zellmembran runter
BESTÄUBUNG
Wachstum im Transmissionsgewebe
- Innerhalb der Zellwand der Papillarzelle
- Innerhalb des Transmissionsgewebes in apikal-basal gerichteter Weise (nach unten)
- Innerhalb des Fruchtknotens auf der Oberfläche des Transmissionsgewebes
- Entlang des Funiculus zur Mikropylenöffnung
- In die Mikropyle hinein
- Der Pollenschlauch penetriert die rezeptive Synergide
- Der Pollenschlauch zerbirst und lässt die zwei Spermienzellen frei
in allen Wachstumsphasen sind Signalmoleküle beteiligt, die auf Distanz wirken
Die Führung des Pollenschlauches (‘pollen tube guidance’) zur Mikropyle geschieht in zwei
diskreten Schritten und es werden mindestens drei Signale postuliert:
- Signal zur Mikropyle
– Signal in die Mikropyle hinein (von Synergiden)
– Signal, das verhindert, dass ein zweiter Pollenschlauch zu dieser Ovule wächst.
Welche Moleküle sind für microphyläre ‘pollen tube guidance’ verantwortlich?
Experiment: Synergiden isolieren, RNA isolieren, EST library erstellen (mit allen Sequenzen,die exprimirt werden, cDNA) - LUREs gefunden (lure=anlocken), Synergiden sehr wichtig für Wegfindung
Gametophytische SI
Pollen ist nur erfolgreich, wenn Genotyp des Pollens nicht dem weibliche Genotyp entspricht
Inkompatible Interaktion: Pollen keimt aus, Wachstum des Pollenschlauchs wird aber im transmissionsgewebe gehemmt
Sporophytische SI
Pollenkorn kann nur dann keimen, wenn es keine Determinanten (im pollen coat) trägt, die dem weiblichen Genotyp entsprechen
Inkompatible Interaktion: Hydration und Keimung des Pollenkorns wird auf dem Stigma gehemmt (ACHTUNG: bei linker Abb. von SSI: S2-Pollenkorn hat S1 und S2 im pollen coat (weil S1S2-Männchen, Tapetum gibt beide Determinanten in Pollensack ab) und kann deshalb nicht wachsen)
- SI-Antwort ist lokalisier: kompatible und inkompatible Pollen können auf der gleichen
Papillarzelle unterschieden werden
Experiment 1: kompatibles Pollenkorn auf Papillarzelle (Stigma) legen, löst pos. Antwort
aus, dann auf gleiche Stelle inkompatibles Pollenkorn legen > keimt aus
Experiment 2: kompatibles und inkompatibles Pollenkorn auf Papillarzelle legen > nur
kompatibles Pollenkorn hydriert - Die männliche Determinanteist im Exin (pollen coat)
SSI in Brassica: S-Lokus Proteine
- auf Stigmaseite: SRK (Rezeptor)
- auf Pollenseite: SCR (S-Locus cysteine-rich, Ligand)
SCR: am S-Lokus kodiert, Expression in Pollen, polymorphe Sequenz, determiniert männl.
Spezifität
Female Germ Unit
- Ansammlung von Zellen, die in Blütenpflanzen bei sexueller Reproduktion aktiv sind, wird von Eizelle ausgebildet
- Filiformer Apparat (FA): am miropylaren Ende der Synergiden, Ort wo Pollenschlauch eintritt, wird von Synergiden ausgebildet Male Germ Unit
- Pollenschlauch enthält 1 vegetative Zelle und 2 Spermien
Spermienrezeption und -migration
- Pollenschlauch trifft auf Mikrophyle, eine der beiden Synergiden degeneriert
- Pollenschlauch tritt ein, platzt auf (nicht rein mechanisch), werden ins hintere Ende der
verbliebenen Synergide geschleudert - 1 Spermium verschmilzt mit Eizelle > Zygote
- 1 Spermium verschmilzt mit Zentralzelle (mit den Polarkernen) > Endosperm
- Pollenschlauchrezeption (Platzen) wird durch Embryosack gesteuert, wenn Signal fehlt,
wächst Pollenschlauch einfach weiter ohne zu platzen
Asexuelle Fortpflanzung durch Samen
APOMIXIS
Asexuelle Fortpflanzung durch Samen wird als Apomixis bezeichnet. Apomixis produziert demnach klonale Nachkommen, die genetisch mit der Mutterpflanze identisch sind. Fixierung beliebig komplizierter Kombinationen auf lange Zeit.
- aus drei Hauptelementen zusammengesetzter Entwicklungsprozess aus dem Produktion eines klonalen Samens resultiert:
- Apomeiose, Vermeidung der Reduktion
- Parthenogenetische Entwicklung des Embryos (ohne Befruchtung)
- Normale Endosperm Entwicklung entweder autonom oder mit Befruchtung
(pseudogam)
mehrere Mechanismen bei gametophytischer Apomixis, die zur Produktion eines
unreduziertem Embryos führen
- Aposporie: sporophytische Zelle entwickelt sich direkt in Embryosack
- Diplosporie: meiotische Teilung der Megaspormutterzelle wird abgebrochen oder durch eine Mitose ersetzt, so dass zwei unreduzierte Zellen (Diade) entstehen, von denen eine Gametophyten bildet
