«Pollen Og Stigma Struktur Og Funksjon: Mangfoldets Rolle I Pol» Av Rob Swanson, Anna F. Edlund et al.

Abstract

de utsmykkede flater av mannlige og kvinnelige kjønnsceller i blomstrende planter har lenge tiltrukket seg oppmerksomhet for sin variasjon og evolusjonære betydning. Disse strukturene, og molekylene som er involvert i seksuelle interaksjoner, forblir blant de raskest utviklende og mangfoldige egenskapene som er kjent. Så variert som de kan være, deltar hvert element i å utføre de samme funksjonene, beskytte pollen og stigma fra miljøet, levere og fange pollen, fremme pollenhydrering og spiring, slik at passende pollenrør kan komme inn i stigmaet og lede rørene til eggstokken(Figur 1 A). I denne oversikten har vi (1) kartlagt nyere funn av pollen-og stigmatiseringsfunksjoner både før og etter at de tar kontakt, og (2) tatt for seg det store mangfoldet i pollen-og stigmatiseringsstrukturer på tvers av taxa, med fokus på hvordan de utfører viktige oppgaver i pollinering. Dette systemet presenterer en spennende mulighet for fruktbar forening av celle -, genetiske og genomiske studier av modellorganismer med komparative studier av forhold og evolusjon. Angiosperm reproduksjon er svært selektiv. Kvinnelige vev er i stand til å diskriminere mellom pollenkorn, gjenkjenne pollen fra de aktuelle artene mens du avviser pollen fra ikke-relaterte arter (eller fra samme plante i selvkompatible arter). Denne selektiviteten er ledsaget av enormt mangfold i celleflatene av mannlige og kvinnelige reproduktive strukturer. Den unikt rike fossilregistreringen av pollenveggstrukturer har vært til stor nytte. Bokstavelig talt har undreds av års vitenskapelig innsats fokusert på å integrere mangfoldet av pollenform med angiosperm-taksonomi. Å knytte disse morfologiske forskjellene til funksjonelle roller er mer utfordrende, og krever molekylære og genetiske analyser som avslører formål ikke bare innenfor en art, men på tvers av ulike taxa. Her undersøker vi først fremskritt i den cellulære og molekylære forståelsen av angiosperm pollen og stigma biologi, inkludert pollen-stigma vedheft, pollenhydrering og spiring, og pollenrørfremvekst og invasjon. Ved å utnytte mikroskopi, molekylære, genetiske og genomiske ressurser er det mulig å forstørre og dissekere cellulære funksjoner på pollen-og stigmaflatene både før og etter at de tar kontakt (Tabell 1). Nylige fremskritt har avslørt nøkkelmolekyler og mekanismer og har klargjort feltet for komparative studier på tvers av taxa. I den andre delen av gjennomgangen diskuterer vi mangfold i pollen-og stigmatiseringsstrukturer, og fremhever den koadaptive evolusjonære forandringen som støtter effektiv pollinering i en art, samtidig som vi begrenser pollinering mellom arter. Gitt sin kombinasjon av enkle, genetiske modellsystemer, morfologiske analyser og godt karakteriserte fylogenier, gir studiet av angiosperm pollinering en utmerket mulighet til å forene celle og komparativ biologi og gir innsikt utover pollinering til selve mekanismene for evolusjon og spesiering.