„Polenul și structura și funcția stigmatului: rolul diversității în Pol” de Rob Swanson, Anna F. Edlund și colab.

rezumat

suprafețele ornamentate ale celulelor reproducătoare masculine și feminine din plantele cu flori au atras atenția mult timp pentru varietatea și semnificația lor evolutivă. Aceste structuri și moleculele implicate în interacțiunile sexuale rămân printre cele mai rapide și diverse caracteristici cunoscute. Oricât de variate ar fi, fiecare element participă la îndeplinirea acelorași funcții, protejând polenul și stigmatul de mediu, livrând și captând polenul, promovând hidratarea și germinarea polenului, permițând intrarea tuburilor de polen adecvate în stigmat și ghidând tuburile către ovar (Figura 1 A). În această revizuire, (1) studiem descoperirile recente ale funcțiilor polenului și stigmatului atât înainte, cât și după contact și (2) abordăm marea diversitate a polenului și a structurilor de stigmat între taxoni, concentrându-ne asupra modului în care îndeplinesc sarcinile cheie în polenizare. Acest sistem prezintă o oportunitate interesantă pentru unificarea fructuoasă a studiilor celulare, genetice și genomice ale organismelor model cu studii comparative ale relației și evoluției. Reproducerea angiospermelor este foarte selectivă. Țesuturile feminine sunt capabile să discrimineze între boabele de polen, recunoscând polenul de la speciile corespunzătoare, respingând în același timp polenul de la specii fără legătură (sau de la aceeași plantă la specii auto-incompatibile). Această selectivitate este însoțită de o diversitate extraordinară în suprafețele celulare ale structurilor reproductive masculine și feminine. Înregistrarea unică bogată a fosilelor structurilor de perete de polen a fost de mare folos. Literallyh undreds de ani de efort științific s-au concentrat pe integrarea diversității formei de polen cu taxonomia angiospermelor. Legarea acestor diferențe morfologice de rolurile funcționale este mai dificilă, necesitând teste moleculare și genetice care dezvăluie scopul nu numai în cadrul unei specii, ci și în cadrul diverselor taxoni. Aici, vom analiza mai întâi progresele în înțelegerea celulară și moleculară a polenului angiospermic și a biologiei stigmatului, inclusiv aderența polen-stigmat, hidratarea și germinarea polenului și apariția și invazia tubului de polen. Prin valorificarea resurselor microscopice, moleculare, genetice și genomice, este posibilă mărirea și disecția funcțiilor celulare la suprafețele polenului și stigmatului atât înainte, cât și după contact (Tabelul 1). Progresele recente au dezvăluit molecule și mecanisme cheie și au pregătit domeniul pentru studii comparative între taxoni. În a doua parte a revizuirii, discutăm diversitatea polenului și a structurilor de stigmă, subliniind schimbarea evolutivă coadaptativă care susține polenizarea eficientă în cadrul unei specii, restricționând în același timp polenizarea între specii. Având în vedere combinația sa de sisteme de model facil, genetic, analize morfologice și filogenii bine caracterizate, studiul polenizării angiospermelor oferă o oportunitate excelentă de a unifica biologia celulară și comparativă și oferă o perspectivă dincolo de polenizare chiar mecanismelor evoluției și speciației.