“Pollen and Stigma Structure and Function: The Role of Diversity in Pol” door Rob Swanson, Anna F. Edlund et al.

Abstract

de sierlijke oppervlakken van mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen in bloeiende planten hebben lang de aandacht getrokken voor hun verscheidenheid en evolutionaire betekenis. Deze structuren, en de molecules betrokken bij seksuele interactie, blijven onder de snelst evoluerende en diverse bekende kenmerken. Zo gevarieerd als ze kunnen zijn, neemt elk element deel aan het uitvoeren van dezelfde functies, het beschermen van pollen en stigma uit het milieu, het leveren en vastleggen van pollen, het bevorderen van pollen hydratatie en kieming, waardoor de ingang van geschikte pollen buizen in het stigma, en het geleiden van de buizen naar de eierstok (figuur 1 A). In dit overzicht onderzoeken we (1) recente ontdekkingen van pollen en stigmafuncties zowel voor als nadat ze contact maken, en (2) De grote diversiteit in pollen en stigmastructuren in taxa, waarbij we ons richten op hoe ze belangrijke taken in bestuiving vervullen. Dit systeem presenteert een opwindende kans voor de vruchtbare Vereniging van cel, genetische, en genomic studies van modelorganismen met vergelijkende studies van relatie en evolutie. De reproductie van Angiosperm is zeer selectief. Vrouwelijke weefsels zijn in staat om onderscheid te maken tussen stuifmeelkorrels, het herkennen van stuifmeelkorrels van de juiste soort en het afwijzen van stuifmeelkorrels van niet-verwante soorten (of van dezelfde plant in zelf-onverenigbare soorten). Deze selectiviteit gaat gepaard met een enorme diversiteit in de celoppervlakken van mannelijke en vrouwelijke voortplantingsstructuren. Het unieke rijke fossielenbestand van pollenwandstructuren is van groot voordeel geweest. Literallyh undreds van jaren van wetenschappelijke inspanning hebben zich gericht op het integreren van de diversiteit van pollenvorm met angiosperm taxonomie. Het koppelen van deze morfologische verschillen aan functionele rollen is uitdagender, die moleculaire en genetische analyses vereisen die doel niet alleen binnen een species maar over diverse taxa onthullen. Hier onderzoeken we eerst de vooruitgang in het cellulaire en moleculaire begrip van angiosperm pollen en stigma biologie, waaronder pollen-stigma adhesie, pollen hydratatie en kieming, en pollen buis opkomst en invasie. Door op microscopie, moleculaire, genetische, en genomic middelen te kapitaliseren, is het mogelijk om cellulaire functies bij de pollen en het stigmaoppervlakken zowel vóór als nadat zij contact maken te vergroten en te ontleden (Tabel 1). De recente vooruitgang heeft belangrijke moleculen en mechanismen aan het licht gebracht en heeft het veld geschikt gemaakt voor vergelijkende studies over taxa. In het tweede deel van de review bespreken we diversiteit in pollen en stigmastructuren, waarbij we de coadaptieve evolutionaire verandering benadrukken die efficiënte bestuiving binnen een soort ondersteunt en bestuiving tussen soorten beperkt. Gezien zijn combinatie van facile, genetische modelsystemen, morfologische analyses, en goed gekarakteriseerde fylogenieën, biedt de studie van angiosperm bestuiving een uitstekende gelegenheid om cel en vergelijkende biologie te verenigen en geeft inzicht voorbij bestuiving aan de mechanismen van Evolutie en speciatie.