“Pollen és Stigma szerkezet és funkció: a sokszínűség szerepe a Pol-ban” Rob Swanson, Anna F. Edlund et al.

absztrakt

a virágos növények hím és női reproduktív sejtjeinek díszes felületei már régóta felkeltették a figyelmet változatosságuk és evolúciós jelentőségük miatt. Ezek a struktúrák és a Szexuális interakciókban részt vevő molekulák továbbra is a leggyorsabban fejlődő és legkülönbözőbb jellemzők közé tartoznak. Bármilyen változatosak is, mindegyik elem részt vesz ugyanazon funkciók ellátásában, a pollen és a megbélyegzés megóvásában a környezettől, a pollen szállításában és befogásában, a pollen hidratálásának és csírázásának elősegítésében, lehetővé téve a megfelelő pollencsövek bejutását a megbélyegzésbe, és a csöveket a petefészekbe irányítja (1 A ábra). Ebben az áttekintésben (1) felmérjük a pollen és a megbélyegzés funkcióinak legutóbbi felfedezéseit mind a kapcsolatfelvétel előtt, mind azt követően, és (2) foglalkozunk a pollen és a megbélyegzés struktúráinak sokféleségével a taxonok között, arra összpontosítva, hogy hogyan hajtják végre a beporzás kulcsfontosságú feladatait. Ez a rendszer izgalmas lehetőséget kínál a modellszervezetek sejt -, genetikai és genomikai vizsgálatainak gyümölcsöző egyesítésére a kapcsolat és az evolúció összehasonlító vizsgálataival. Az angiospermium szaporodása rendkívül szelektív. A női szövetek képesek megkülönböztetni a pollenszemcséket, felismerve a megfelelő fajból származó pollent, miközben elutasítják a nem rokon fajok (vagy ugyanazon növényből származó pollent az önkompatibilis fajokban). Ezt a szelektivitást a férfi és a női reproduktív struktúrák sejtfelületeinek óriási sokfélesége kíséri. A pollen falszerkezetek egyedülállóan gazdag fosszilis nyilvántartása nagy haszonnal járt. Szó szerint több éves tudományos erőfeszítés összpontosított a pollenforma sokféleségének integrálására az angiospermium taxonómiával. Ezeknek a morfológiai különbségeknek a funkcionális szerepekkel való összekapcsolása nagyobb kihívást jelent, olyan molekuláris és genetikai vizsgálatokat igényel, amelyek nemcsak egy fajon belül, hanem a különböző taxonok között is feltárják a célt. Itt először felmérjük az angiospermium pollen és a stigma biológia sejtes és molekuláris megértését, beleértve a pollen-stigma tapadást, a pollen hidratálását és csírázását, valamint a pollencső megjelenését és invázióját. A mikroszkópos, molekuláris, genetikai és genomikai erőforrások kihasználásával lehetőség van a pollen és a stigma felületek sejtfunkcióinak nagyítására és boncolására mind a kapcsolatfelvétel előtt, mind azt követően (1.táblázat). A közelmúltban elért eredmények kulcsfontosságú molekulákat és mechanizmusokat tártak fel, és előkészítették az összehasonlító vizsgálatok területét a taxonok között. A felülvizsgálat második részében a pollen és a megbélyegzés szerkezetének sokféleségét tárgyaljuk, kiemelve a koadaptív evolúciós változást, amely támogatja a hatékony beporzást egy fajon belül, miközben korlátozza a fajok közötti beporzást. Az egyszerű, genetikai modellrendszerek, morfológiai elemzések és jól jellemzett filogenikák kombinációja miatt az orrszarvú beporzás vizsgálata kiváló lehetőséget nyújt a sejt-és összehasonlító biológia egyesítésére, és a beporzáson túl betekintést nyújt az evolúció és a speciáció mechanizmusaiba.