Sự khác biệt chính - Apomixis vs Polyembryony
Cây có hoa tạo ra hạt giống để duy trì các thế hệ của chúng. Hạt giống được tạo ra là kết quả của quá trình sinh sản hữu tính ở hầu hết các loài thực vật. Tuy nhiên, ở một số loài thực vật, hạt được hình thành mà không có sự thụ tinh của tế bào trứng. Quá trình này được gọi là apomixis. Apomixis được định nghĩa là sự hình thành vô tính của hạt từ các tế bào trứng chưa được thụ tinh, tránh các quá trình meiosis và thụ tinh. Polyembryony là một hiện tượng khác liên quan đến hạt giống. Sự hình thành nhiều phôi từ một hợp tử duy nhất trong hạt được gọi là đa hạt. Sự khác biệt chính giữa apomixes và polyembryony là apomixes tạo ra hạt mà không cần thụ tinh trong khi polyembryony tạo ra nhiều hơn một phôi trong một hạt duy nhất bởi tế bào trứng đã thụ tinh (hợp tử).
Apomixis là gì?
Phát triển hạt giống là một quá trình phức tạp trong quá trình sinh sản hữu tính của cây hạt. Nó xảy ra thông qua sự hình thành hoa, thụ phấn, meiosis, nguyên phân và thụ tinh kép. Meiosis và thụ tinh là những bước quan trọng nhất trong quá trình hình thành hạt giống và sinh sản hữu tính. Trong các bước đó, tế bào mẹ lưỡng bội (megaspore) trải qua quá trình meiosis để tạo ra tế bào đơn bội (megaspore) và sau đó tạo ra tế bào trứng. Sau đó, tế bào trứng kết hợp với tinh trùng để tạo ra hợp tử lưỡng bội phát triển thành phôi (hạt).
Tuy nhiên, một số cây có thể tạo ra hạt giống mà không bị meiosis và bón phân. Những cây này bỏ qua một số bước quan trọng của quá trình sinh sản hữu tính. Nói cách khác, quá trình sinh sản hữu tính có thể diễn ra ngắn mạch ở một số loài thực vật để tạo ra hạt giống. Quá trình này được gọi là apomixis. Vì vậy apomixes có thể được định nghĩa là một quá trình tạo ra hạt giống mà không có meiosis và thụ tinh (syngamy). Nó là một kiểu sinh sản vô tính bắt chước sinh sản hữu tính. Nó còn được gọi là agamospermy. Hầu hết các loài apomict đều mang tính biến tướng và thể hiện cả sự hình thành hạt giống hữu tính và vô tính.
Apomixis có thể được phân thành hai loại chính có tên là apomix thể giao tử và apomix thể bào tử dựa trên cách thức phát triển của phôi thai. Các apomixit thể giao tử xảy ra thông qua thể giao tử và các apomixit thể bào tử xảy ra trực tiếp thông qua thể bào tử lưỡng bội. Sinh sản hữu tính bình thường tạo ra hạt giống cho con cái đa dạng về mặt di truyền. Do thiếu sự thụ tinh trong apomixis, nó dẫn đến một thế hệ cây con của mẹ đồng nhất về mặt di truyền.
Apomixis không thường được quan sát thấy ở hầu hết các loài thực vật. Nó cũng không có trong nhiều loại cây lương thực quan trọng. Tuy nhiên, do những ưu điểm của nó, các nhà chọn tạo giống cây trồng cố gắng khai thác cơ chế này như một công nghệ để sản xuất thực phẩm an toàn năng suất cao cho người tiêu dùng.
Có những thuận lợi và khó khăn trong quá trình apomixis. Apomixis tạo ra thế hệ con giống với cây bố mẹ. Do đó, apomixes có thể được sử dụng để tạo ra các cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền một cách hiệu quả và nhanh chóng. Các đặc tính của cây mẹ cũng có thể được apomixis duy trì và khai thác qua nhiều thế hệ. Sức sống lai là một đặc điểm quan trọng tạo ra ưu thế lai. Apomixis giúp bảo tồn sức sống lai qua nhiều thế hệ của các giống cây trồng. Tuy nhiên, apomixis là một hiện tượng phức tạp không có cơ sở di truyền rõ ràng. Việc duy trì nguồn hạt giống apomictic là rất khó trừ khi được liên kết với một dấu hiệu hình thái trong quá trình phát triển.
Hình 01: Apomictic Taraxacum officinale
Polyembryony là gì?
Phôi là quá trình hình thành phôi từ hợp tử (trứng đã thụ tinh). Phôi là phần hạt sẽ trở thành con cái trong tương lai. Sự hình thành nhiều hơn một phôi từ một trứng đã thụ tinh trong một hạt đơn được gọi là đa hạt. Hiện tượng này được Leeuwenhoek phát hiện vào năm 1719.
Có ba loại polyembryony: đơn giản, phân cắt và polyembryony phiêu lưu. Sự hình thành phôi do sự thụ tinh của nhiều tế bào trứng được gọi là đa hồng cầu đơn giản. Sự hình thành phôi bằng cách nảy chồi hoại sinh được gọi là polyembryony phiêu sinh. Sự hình thành phôi do sự phân cắt của phôi đang phát triển được gọi là đa phân cắt.
Polyembryony được thể hiện bởi một số loài thực vật như hành tây, lạc, chanh, cam, v.v.
Hình 02: Polyembryony trong cam quýt
Sự khác biệt giữa Apomixis và Polyembryony là gì?
Apomixis vs Polyembryony |
|
| Apomixis là một hình thức sinh sản vô tính phát triển hạt mà không cần thụ tinh (không có sự hợp nhất của các giao tử). | Poyembryony là một hiện tượng mô tả sự hình thành nhiều hơn một phôi thai từ một hợp tử (trứng được thụ tinh một lần). |
| Bón phân | |
| Apomixis không liên quan đến thụ tinh. | Polyembryony là kết quả của quá trình thụ tinh. |
| Sự hình thành hợp tử | |
| Hợp tử không được tạo ra trong quá trình apomixis. | Zygote được sản xuất trước khi polyembryony. |
| Hạt giống | |
| Cây con giống hệt nhau về mặt di truyền. | Vì tất cả các phôi đều được tạo ra từ một hợp tử duy nhất nên các cây con là đồng nhất. |
| Giống cây mẹ | |
| Chúng là dòng vô tính của cây mẹ. | Chúng không giống về mặt di truyền với cây mẹ. |
| Ví dụ | |
| Một số loài thuộc họ Cúc và cỏ là ví dụ. | Hành tây, lạc, xoài, chanh và cam là những ví dụ. |
Tóm tắt - Apomixis vs Polyembryony
Apomixis và polyembryony là hai thuật ngữ liên quan đến sự sinh sản của cây hạt. Apomixis là sự hình thành của hạt mà không cần thụ tinh. Nó tạo ra thế hệ con giống với cây bố mẹ. Polyembryony là sự hiện diện hoặc hình thành nhiều hơn một phôi trong hạt bởi một tế bào trứng đã thụ tinh (Zygote). Nó phát triển cây con đồng đều tương tự như sinh sản vô tính. Đây là sự khác biệt giữa apomixes và polyembryony.
