Informatie

7.3.2: Levenscyclus van angiosperm - biologie


leerdoelen

  • Identificeer structuren en fasen in de levenscyclus van het angiosperm; kennen hun ploidie.
  • Leg uit hoe bevruchting plaatsvindt in een bloem.
  • Label een zich ontwikkelende eierstokdoorsnede.

Angiospermen hebben een complexe levenscyclus. De gametofyten zijn verder verminderd: antheridia gingen verloren in de naaktzadigen en archegonia gingen verloren in de angiospermen. Beide gametofyten zijn nu ondergebracht in de bloem, een structuur die bestaat uit sterk gemodificeerde bladeren die gespecialiseerd zijn voor bestuiving. Van bloemen worden vruchten geproduceerd, een beschermende structuur die zich (meestal) ontwikkelt vanuit de eierstokwand en is gespecialiseerd voor zaadverspreiding.

De microgametofyt (ook bekend als de stuifmeelkorrel)

De microgametofyt ontwikkelt zich en bereikt volwassenheid binnen de microsporangia (Figuur (PageIndex{1})). De microsporangia, die meestal tweelobbig zijn, worden ook wel stuifmeelzakjes. Deze stuifmeelzakjes bevinden zich in de helmknop van de meeldraad, die zich aan het einde van de draad bevindt.

Binnen het microsporangium (pollenzak) delen veel moedercellen van microsporen zich door meiose, waarbij elk aanleiding geeft tot vier haploïde microsporen, die elk uiteindelijk een stuifmeelkorrel zullen vormen (Figuur (PageIndex{2})). Een binnenlaag van cellen in het microsporangium, bekend als het tapetum, levert voeding aan de zich ontwikkelende microsporen en draagt ​​bij aan de belangrijkste componenten van de pollenwand. Bij rijpheid barsten de microsporangia, waardoor de stuifmeelkorrels van de helmknop vrijkomen.

Elke stuifmeelkorrel heeft twee bedekkingen: de exine (dikkere, buitenste laag) en de intine (Figuur (PageIndex{2})). De exine bevat sporopollenine, een complexe waterdichtmakende stof die wordt geleverd door de tapetale cellen. Sporopollenine zorgt ervoor dat het stuifmeel onder ongunstige omstandigheden kan overleven en door wind, water of biologische agentia kan worden gedragen zonder schade te ondergaan.

Rijpe stuifmeelkorrels bevatten twee cellen: een generatieve cel en een stuifmeelbuiscel. De generatieve cel bevindt zich in de grotere pollenbuiscel. Wanneer een stuifmeelkorrel de stempel bereikt, ontkiemt deze in een stuifmeel buis. De generatieve cel migreert met de pollenbuis naar de eierstok. Tijdens zijn doorvoer in de pollenbuis deelt de generatieve cel zich om twee gameten (spermatia) te vormen. Deze, samen met de buiskern (ook bekend als de vegetatieve kern), migreren door de stuifmeelbuis terwijl deze door de stijl, de micropyle en in de eicelkamer groeit.

In Arabidopsis, volgt de pollenbuis een gradiënt van toenemende concentratie van een klein defensine-achtig eiwit dat wordt uitgescheiden door de synergiden (zie The Megagametophyte).

De megagametofyt

Binnen de eierstok van het gynoecium worden eitjes geproduceerd. Ovules bestaan ​​uit een dubbellaags omhulsel met een kleine opening die de micropyle wordt genoemd. Het omhulsel omringt het megasporangium. Zowel de micropyle als het megasporangium zijn diploïde weefsels van de sporofyt en zijn verbonden met de eierstokwand door een weefselgebied dat de funiculus wordt genoemd. De funiculus sluit aan op een gebied van de eierstok dat de placenta wordt genoemd, waar voedingsondersteuning wordt geboden aan de eierstokwand en wordt geleverd aan de zich ontwikkelende eicel.

Binnen het megasporangium deelt een enkele diploïde megaspore-moedercel zich door meiose om vier haploïde megasporen te produceren. Een van deze zal overleven en drie zullen desintegreren. De kern van de overlevende megaspore ondergaat 3 opeenvolgende mitotische delingen. De 8 kernen die het resultaat zijn, worden verdeeld en afgescheiden door celwanden om de te vormen embryozak (Figuur (PageIndex{3})). De embryozak bestaat uit 7 cellen. De eicel, gelegen nabij het micropylaire uiteinde, wordt geflankeerd door 2 synergide cellen. De grote centrale cel bevat 2 polaire kernen (een dikaryotische cel). De laatste drie cellen zijn de antipodaal cellen, die zich aan de andere kant bevinden als het ei en de synergiden (Figuur (PageIndex{4})).

Kunstverbinding

De synergiden helpen de pollenbuis naar een succesvolle bevruchting, waarna ze uiteenvallen. Een van de spermatia geproduceerd door de generatieve cel van het stuifmeel versmelt met het ei om een ​​diploïde zygote te vormen. Deze zygote zal uitgroeien tot de sporofyt. Het tweede spermatium versmelt met de polaire kernen om een ​​triploïde te produceren endosperm (Figuur (PageIndex{5})). Deze gebeurtenis wordt dubbele bevruchting genoemd. Het endosperm zorgt voor extra voedingsweefsel voor het groeiende embryo.

Na de bevruchting zal het omhulsel de micropyle sluiten en zich ontwikkelen tot de zaadvlies, het zaad beschermen. De eierstokwand zal zich ontwikkelen tot de vruchtwand van de vrucht.

Een embryozak mist de synergiden. Welke specifieke impact verwacht u dat dit heeft op de bemesting?

  1. De pollenbuis kan zich niet vormen.
  2. De pollenbuis zal zich vormen, maar zal niet naar het ei worden geleid.
  3. Bevruchting zal niet plaatsvinden omdat het synergide het ei is.
  4. Bevruchting zal plaatsvinden, maar het embryo zal niet kunnen groeien.

Dubbele bevruchting kan op verschillende manieren worden verklaard:

1. de tweede bevruchting resulteert in een tweede, "altruïstisch" embryo dat zichzelf opoffert om de broer of zus te voeden;

2. tweede bevruchting is slechts een signaal dat de ontwikkeling van endosperm initieert en het maakt niet echt uit welk genotype het heeft;

3. om een ​​functioneel voedingsweefsel te maken, hebben angiospermen een polyploïde genoom nodig, terwijl de oorsprong ervan niet zo belangrijk is.

De tweede hypothese legt goed uit hoe angiospermen tijd en middelen bespaarden. De derde hypothese wordt indirect ondersteund door het feit dat er bij dieren, namelijk twee families van schildluizen, een soortgelijk proces is (zygote afstammeling voegt zich bij zustercel van het ei) wat resulteerde in een speciaal polyploïde bacterioom, weefsel dat rijk is aan symbiotische bacteriën.

Fruit

Een onbevruchte eierstok, zoals weergegeven in figuur (PageIndex{6}), bevat een of meer zich ontwikkelende eicellen die worden geproduceerd in compartimenten die locules. Elke eicel is bevestigd aan een voedingsgebied van de eierstok genaamd de placenta door een weefselstreng genaamd de funiculus. De sporofyt ondersteunt de zich ontwikkelende zaadknop via deze weefselbaan. Voorafgaand aan de bevruchting is er een kleine opening in het omhulsel, de micropyle.

Na de bevruchting ontwikkelt de eierstokwand zich tot de vrucht, die de zaden omgeeft. Bij vlezige vruchten die dieren gebruiken voor verspreiding, zoals de peren in figuur (PageIndex{7}), kan dit een zwelling van de cellen, verhoogde suikerproductie en een verandering in pigmentatie omvatten. Dit zijn de soorten fruit die we kennen. Alle bloemen veranderen echter in vruchten. De vruchten kunnen droog, stekelig of op andere manieren totaal onsmakelijk zijn, en dit is geworden dat veel vruchten geen dierlijke inname gebruiken als hun verspreidingsmethode (meer hierover in hoofdstuk 2.7.2 Vruchten en verspreiding).

De volledige levenscyclus

De levenscyclus van het angiosperm wordt weergegeven in Afbeelding (PageIndex{12}) en Video (PageIndex{1}).

Bekijk video (PageIndex{1}) om deze complexe levenscyclus te ontrafelen.


26.3 Angiospermen

Van hun bescheiden en nog steeds obscure begin tijdens de vroege Jura-periode, zijn de angiospermen - of bloeiende planten - geëvolueerd om de meeste terrestrische ecosystemen te domineren (Figuur 26.13). Met meer dan 250.000 soorten is de angiosperm-phylum (Anthophyta) de tweede alleen voor insecten in termen van diversificatie.

Het succes van angiospermen is te danken aan twee nieuwe reproductieve structuren: bloemen en fruit. De functie van de bloem is om voor bestuiving te zorgen. Bloemen bieden ook bescherming voor de zaadknop en het ontwikkelende embryo in een vergaarbak. De functie van de vrucht is zaadverspreiding. Ze beschermen ook het zich ontwikkelende zaad. Verschillende fruitstructuren of weefsels op fruit, zoals zoet vlees, vleugels, parachutes of stekels die grijpen, weerspiegelen de verspreidingsstrategieën die helpen bij het verspreiden van zaden.

Bloemen

Bloemen zijn gemodificeerde bladeren, of sporofyllen, georganiseerd rond een centrale stengel. Hoewel ze qua uiterlijk sterk verschillen, bevatten alle bloemen dezelfde structuren: kelkblaadjes, bloembladen, vruchtbladen en meeldraden. De steel bevestigt de bloem aan de plant. Een krans van kelkblaadjes (gezamenlijk de kelk genoemd) bevindt zich aan de basis van de steel en omsluit de ongeopende bloemknop. Kelkbladen zijn meestal fotosynthetische organen, hoewel er enkele uitzonderingen zijn. Zo bestaat de bloemkroon bij lelies en tulpen uit drie kelkblaadjes en drie bloembladen die er vrijwel identiek uitzien. Bloemblaadjes, samen de bloemkroon, bevinden zich in de krans van kelkblaadjes en vertonen vaak levendige kleuren om bestuivers aan te trekken. Bloemen bestoven door wind zijn meestal klein, gevederd en visueel onopvallend. Kelkbladen en bloembladen vormen samen het bloemdek. De geslachtsorganen (carpellen en meeldraden) bevinden zich in het midden van de bloem.

Zoals geïllustreerd in figuur 26.14, vormen stijlen, stigma's en eitjes het vrouwelijke orgaan: het gynoecium of carpel. De bloemstructuur is zeer divers en de vruchtbladen kunnen enkelvoudig, meervoudig of versmolten zijn. Meerdere gesmolten vruchtbladen omvatten een stamper. De megasporen en de vrouwelijke gametofyten worden geproduceerd en beschermd door de dikke weefsels van het vruchtblad. Een lange, dunne structuur, een stijl genaamd, leidt van het kleverige stigma, waar stuifmeel wordt afgezet, naar de eierstok, ingesloten in het vruchtblad. De eierstok herbergt een of meer eitjes, die zich bij de bevruchting elk tot een zaadje zullen ontwikkelen. De mannelijke voortplantingsorganen, de meeldraden (gezamenlijk het androecium genoemd), omringen het centrale vruchtblad. Meeldraden zijn samengesteld uit een dunne stengel die een filament wordt genoemd en een zakachtige structuur die de helmknop wordt genoemd. Het filament ondersteunt de helmknop, waar de microsporen worden geproduceerd door meiose en zich ontwikkelen tot stuifmeelkorrels.

Fruit

Naarmate het zaad zich ontwikkelt, worden de wanden van de eierstok dikker en vormen de vrucht. Het zaad vormt zich in een eierstok, die ook groter wordt naarmate de zaden groeien. In de botanie is een bevruchte en volgroeide, gerijpte eierstok een vrucht. Veel voedingsmiddelen die gewoonlijk groenten worden genoemd, zijn eigenlijk fruit. Aubergines, courgettes, snijbonen en paprika's zijn technisch gezien allemaal fruit omdat ze zaden bevatten en zijn afgeleid van het dikke eierstokweefsel. Eikels zijn noten en gevleugelde esdoorns (wiens botanische naam samara is) zijn ook vruchten. Botanici classificeren fruit in meer dan twee dozijn verschillende categorieën, waarvan er slechts enkele echt vlezig en zoet zijn.

Rijpe vruchten kunnen vlezig of droog zijn. Vlezig fruit zijn de bekende bessen, perziken, appels, druiven en tomaten. Rijst, tarwe en noten zijn voorbeelden van droog fruit. Een ander onderscheid is dat niet alle vruchten afkomstig zijn van de eierstok. Aardbeien zijn bijvoorbeeld afgeleid van de vergaarbak en appels van de vruchtwand of hypanthium. Sommige vruchten zijn afgeleid van afzonderlijke eierstokken in een enkele bloem, zoals de framboos. Ander fruit, zoals de ananas, wordt gevormd uit trossen bloemen. Bovendien hebben sommige vruchten, zoals watermeloen en sinaasappel, een schil. Ongeacht hoe ze worden gevormd, vruchten zijn een middel voor zaadverspreiding. De verscheidenheid aan vormen en kenmerken weerspiegelen de wijze van verspreiding. Wind draagt ​​de lichte droge vruchten van bomen en paardebloemen. Water vervoert drijvende kokosnoten. Sommige vruchten trekken herbivoren aan met kleur of parfum, of als voedsel. Eenmaal gegeten, worden taaie, onverteerde zaden verspreid door de uitwerpselen van de herbivoor. Andere vruchten hebben bramen en haken om zich aan de vacht vast te klampen en mee te liften op dieren.

De levenscyclus van een angiosperm

De volwassen of sporofytfase is de hoofdfase van de levenscyclus van een angiosperm (Figuur 26.15). Net als gymnospermen zijn angiospermen heterosporous. Daarom genereren ze microsporen, die stuifmeelkorrels zullen genereren als de mannelijke gametofyten, en megasporen, die een zaadknop zullen vormen die vrouwelijke gametofyten bevat. Binnen de microsporangia van de helmknoppen delen mannelijke gametofyten zich door meiose om haploïde microsporen te genereren, die op hun beurt mitose ondergaan en aanleiding geven tot stuifmeelkorrels. Elke stuifmeelkorrel bevat twee cellen: een generatieve cel die zich in twee spermacellen zal splitsen en een tweede cel die de stuifmeelbuiscel zal worden.

Visuele verbinding

Als een bloem geen megasporangium zou hebben, welk type gameet zou zich dan niet vormen? Als de bloem geen microsporangium had, welk type gameet zou zich dan niet vormen?

De eicel, beschut in de eierstok van het vruchtblad, bevat het megasporangium dat wordt beschermd door twee lagen omhulsels en de eierstokwand. Binnen elk megasporangium ondergaat een megasporocyt meiose, waarbij vier megasporen worden gegenereerd - drie kleine en één grote. Alleen de grote megaspore overleeft het produceert de vrouwelijke gametofyt, de embryozak genoemd. De megaspore deelt zich drie keer om een ​​achtcellig stadium te vormen. Vier van deze cellen migreren naar elke pool van de embryozak, twee komen naar de evenaar en zullen uiteindelijk versmelten tot een 2N polaire kern de drie cellen weg van het ei vormen antipoden, en de twee cellen die zich het dichtst bij het ei bevinden, worden de synergiden.

De volwassen embryozak bevat één eicel, twee synergiden of "helper" -cellen, drie antipodale cellen en twee polaire kernen in een centrale cel. Wanneer een stuifmeelkorrel het stigma bereikt, steekt een stuifmeelbuis uit de korrel, groeit langs de stijl en gaat door de micropyle: een opening in de omhulsels van de zaadknop. De twee zaadcellen worden in de embryozak afgezet.

Er vindt dan een dubbele bevruchting plaats. Eén sperma en het ei combineren en vormen een diploïde zygote - het toekomstige embryo. Het andere sperma versmelt met de 2N polaire kernen, die een triploïde cel vormen die zich zal ontwikkelen tot het endosperm, weefsel dat als voedselreserve dient. De zygote ontwikkelt zich tot een embryo met een kiemwortel, of kleine wortel, en één (eenzaadlobbige) of twee (tweezaadlobbige) bladachtige organen die zaadlobben worden genoemd. Dit verschil in het aantal embryonale bladeren is de basis voor de twee belangrijkste groepen angiospermen: de eenzaadlobbigen en de eudicots. Zaadvoedselreserves worden buiten het embryo opgeslagen in de vorm van complexe koolhydraten, lipiden of eiwitten. De zaadlobben dienen als kanalen om de afgebroken voedselreserves van hun opslagplaats in het zaad naar het zich ontwikkelende embryo over te brengen. Het zaad bestaat uit een verharde laag omhulsels die de vacht vormt, het endosperm met voedselreserves en in het midden het goed beschermde embryo.

De meeste bloemen zijn eenhuizig of tweeslachtig, wat betekent dat ze zowel meeldraden als vruchtbladen dragen. Slechts enkele soorten zijn zelfbestuivend. Eenhuizige bloemen worden ook wel 'perfecte' bloemen genoemd omdat ze beide soorten geslachtsorganen bevatten (Figuur 26.14). Zowel anatomische als omgevingsbarrières bevorderen kruisbestuiving die wordt gemedieerd door een fysiek agens (wind of water) of een dier, zoals een insect of een vogel. Kruisbestuiving vergroot de genetische diversiteit in een soort.

Diversiteit van angiospermen

Angiospermen worden ingedeeld in een enkele stam: de Anthophyta. Moderne angiospermen lijken een monofyletische groep te zijn, wat betekent dat ze afkomstig zijn van een enkele voorouder. Bloeiende planten zijn verdeeld in twee hoofdgroepen, afhankelijk van de structuur van de zaadlobben, stuifmeelkorrels en andere structuren. Eenzaadlobbigen omvatten grassen en lelies, en eudicots of tweezaadlobbigen vormen een polyfyletische groep. Basale angiospermen zijn een groep planten waarvan wordt aangenomen dat ze vertakt zijn vóór de scheiding in eenzaadlobbigen en eudicots omdat ze eigenschappen van beide groepen vertonen. Ze zijn in veel classificatieschema's afzonderlijk gecategoriseerd. De Magnoliidae (magnoliabomen, lauweren en waterlelies) en de Piperaceae (paprika's) behoren tot de basale angiospermgroep.

Basale angiospermen

De Magnoliidae worden vertegenwoordigd door de magnolia's: hoge bomen met grote, geurige bloemen die uit vele delen bestaan ​​en die als archaïsch worden beschouwd (Figuur 26.16).NS). Laurierbomen produceren geurige bladeren en kleine, onopvallende bloemen. De Laurales groeien meestal in warmere klimaten en zijn kleine bomen en struiken. Bekende planten in deze groep zijn de laurier, kaneel, kruidenstruik (Figuur 26.16een) en avocadoboom. De Nymphaeales bestaan ​​uit de waterlelies, lotus (Figuur 26.16C), en soortgelijke planten, alle soorten gedijen in zoetwaterbiomen en hebben bladeren die op het wateroppervlak drijven of onder water groeien. Waterlelies worden bijzonder gewaardeerd door tuinders en sieren al duizenden jaren vijvers en poelen. De Piperalen zijn een groep kruiden, struiken en kleine bomen die in tropische klimaten groeien. Ze hebben kleine bloemen zonder bloemblaadjes die strak zijn gerangschikt in lange spikes. Veel soorten zijn de bron van gewaardeerde geuren of specerijen, bijvoorbeeld de bessen van Piper nigrum (Figuur 26.16B) zijn de bekende zwarte peperkorrels die gebruikt worden om veel gerechten op smaak te brengen.

Eenzaadlobbigen

Planten in de eenzaadlobbige groep worden voornamelijk als zodanig geïdentificeerd door de aanwezigheid van een enkele zaadlob in de zaailing. Andere anatomische kenmerken die eenzaadlobbigen gemeen hebben, zijn onder meer aderen die evenwijdig lopen aan de lengte van de bladeren en bloemdelen die in een drie- of zesvoudige symmetrie zijn gerangschikt. Echt houtachtig weefsel wordt zelden gevonden in eenzaadlobbigen. In palmbomen vormen vasculaire en parenchymweefsels geproduceerd door de primaire en secundaire verdikkende meristemen de stam. Het stuifmeel van de eerste angiospermen was monosulcaat, met een enkele groef of porie door de buitenste laag. Deze functie is nog steeds te zien in de moderne eenzaadlobbigen. Vaatweefsel van de stengel is niet in een bepaald patroon gerangschikt. Het wortelstelsel is meestal onvoorzien en ongewoon gepositioneerd, zonder grote penwortel. De eenzaadlobbigen omvatten bekende planten zoals de echte lelies (die aan de oorsprong liggen van hun alternatieve naam Liliopsida), orchideeën, grassen en palmen. Veel belangrijke gewassen zijn eenzaadlobbigen, zoals rijst en andere granen, maïs, suikerriet en tropisch fruit zoals bananen en ananas (figuur 26.17).

Eudicots

Eudicots, of echte tweezaadlobbigen, worden gekenmerkt door de aanwezigheid van twee zaadlobben in de zich ontwikkelende scheut. Aderen vormen een netwerk in bladeren en bloemdelen komen in vier, vijf of vele kransen. Vaatweefsel vormt een ring in de stengel bij eenzaadlobbigen, vaatweefsel is verspreid in de stengel. Eudicots kunnen kruidachtig zijn (zoals grassen) of houtachtige weefsels produceren. De meeste eudicots produceren stuifmeel dat trisulcaat of triporaat is, met drie groeven of poriën. Het wortelstelsel wordt meestal verankerd door één hoofdwortel die is ontwikkeld uit de embryonale kiem. Eudicots omvatten tweederde van alle bloeiende planten. De belangrijkste verschillen tussen eenzaadlobbigen en eudicots zijn samengevat in tabel 26.1. Veel soorten vertonen kenmerken die tot beide groepen als zodanig behoren, de classificatie van een plant als eenzaadlobbige of een eudicot is niet altijd even duidelijk.


Module 1: Inleiding tot de ontwikkelingsbiologie van planten

Hallo allemaal, mijn naam is Shri Ram Yadav van de afdeling Biotechnologie IIT Roorkee. Ik heet jullie allemaal welkom voor deze cursus Plant Developmental Biology, voor deze cursus werd ik geassisteerd door Mister Tushar Garg, een PhD-wetenschapper in mijn laboratorium. biologie, dus in planten of een hoger organismegroei en ontwikkelingen zijn heel erg belangrijke en essentiële processen. En plantenontwikkelingsbiologie is een studie van hoe verschillende weefsels en organen worden ontwikkeld, beginnend bij een eencellige zygote in complexe meercellige planten. Hoe verschillende organen worden ontwikkeld tijdens verschillende fasen van hun levenscyclus? Deze cursus geeft dus een overzicht van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de vorming en het onderhoud van primaire meristemen, celspecificatie en differentiatie tijdens verschillende orgaanontwikkeling in bloeiende planten. Als je in het algemeen kijkt naar de levenscyclus van een landplant, het heeft twee hoofdfasen: sporofytische fase en gametofytische fase. Dus sporofytische fase, eigenlijk is het is de diploïde fase van de levenscyclus en wordt gestart vanuit een enkele cel die zygote wordt genoemd. Deze zygote die wordt gegenereerd door de fusie of bevruchting van mannelijke en vrouwelijke gameten en na deze bevruchting ondergaan deze diploïde zygote cellen het proces van celdeling, meestal mitose celdeling tot genereren meercellige sporofytische fase. En dan op een bepaald moment in hun levenscyclus ondergaat deze sporofytische fase het proces van meiose en deze meiose genereert veel haploïde sporen en deze haploïde sporen wanneer ze het proces van cel verder ondergaan celdeling mitotische celdeling en ze genereren meercellige gametofytische stadium. En dit hele proces wordt verandering van generatie in landplanten genoemd. Dus, als je kijkt naar de algehele evolutie van landplanten. Dus, de landplanten die ze behoren tot streptophytes clade van plantenrijk en deze streptophyteclades omvat charyophytes die groene algen zijn en embryofyten die typisch landplant worden genoemd. En een belangrijk punt ng is dat in charyophyten het sporofytische stadium eencellig is, terwijl dit in alle andere landplanten meercellig is. In embryofyten kan dit verder worden onderverdeeld in vaatplanten en niet-vasculaire planten. behoren tot de vaatplanten. En dan op een bepaald moment tijdens de evolutie, vooral vanaf hier is er een echte bladvorming en dan is er later evolutie van zaadachtige structuur. Dus, als je kijkt naar de ontwikkeling van de planten. Dus, heel belangrijke gebeurtenissen is de meercelligheid in de sporofytische en vervolgens in het vaatweefsel. Deze vaatweefsels zijn erg belangrijk omdat ze het belangrijkste transportsysteem vormen in planten of in hogere planten en het is erg belangrijk voor landplanten omdat ze terrestrisch zijn, ze worden zittend. is erg belangrijk voor hen om een ​​zeer robuust transportsysteem te hebben, dat nodig is om mineralen en water uit de bodem te halen. onze ontwikkelingen op de angiospermische plant. Verder als je kijkt naar de verandering van generatie over de landplanten. Er zijn dus weinig belangrijke dingen die je kunt zien. Dus in bryophyte is het grootste deel van de levenscyclus van de bryophyte de gametofyt, en sporofyt, die is afhankelijk van de gametofyt. Maar in varen is de belangrijkste component, de grote vorm de sporofyt en gametofyt is in feite een kleine onafhankelijke vorm. grote grote sporofyt. Dus tijdens deze evolutie is er, als je kijkt naar de duur van hun levenscyclus tussen sporofytische versus gametofytische stadia. ga over varens, gymnosperm, angiosperm, het gametofytische stadium wordt beperkt en het sporofytische stadium wordt uitgebreid. Nu zullen we bespreken over de ontwikkelingsgebeurtenissen tijdens de levenscyclus van angiospermen. Gewoonlijk heeft een angiospermische plant twee belangrijke delen: een is het wortelsysteem, een ander is het scheutsysteem. En zoals we eerder hebben besproken, is een sporofyt een dominante fase van het angiospermleven en deze hele sporofyt kan worden onderverdeeld in drie hoofdfasen, de ene is de embryonale ontwikkeling, dan de vegetatieve ontwikkeling en de reproductieve ontwikkeling. De embryonale ontwikkeling begint na het bevruchtingsproces en eindigt dan bij de kiemrust. Vervolgens begint de vegetatieve fase wanneer de zaden ontkiemen en tijdens de vegetatieve fase alle vegetatieve fase organen worden gevormd. En dan is er op een bepaald tijdstip een overgang, er is een faseovergang die bloemenovergang wordt genoemd, waarbij de vegetatieve fase wordt omgezet in de reproductieve fase en tijdens de reproductieve fase worden de voortplantingsorganen zoals bloemen ontwikkeld. En in deze bloem is er is een geslachtsorgaan dat in feite helmknoppen en carpel is en daar het pro de cessie van gametofyt is beperkt in het geval van een angiospermische plant. Dus, als je kijkt naar de embryogenese en het zaadontwikkelingsproces. Dus eigenlijk wordt tijdens dit embryogeneseproces het basislichaamspatroon vastgesteld vóór de kiemrust. Dus over het algemeen gedurende het embryogeneseproces vier belangrijke er gebeuren dingen. Nummer 1, de polariteit van de apicale basale as is vastgesteld, nummer 2 radiale weefselpatroonvorming vindt plaats door de ruimtelijke organisatie van de weefsels, met name epidermis, grondweefsel en vaatweefsel. Derde belangrijke dingen die gebeuren is de positionering van de apicale meristemalong van de scheut en wortel de apicale basale as en ten slotte is er een vorming van zaadlobben. Dus, als je kijkt naar het embryogeneseproces. Dus, embryogenese begint meestal met een asymmetrische celdeling van zygote die een kleine terminale cel en een grote basale cellen produceert. embryo en basale cellen produceren suspensor.Uiteindelijk genereert de suspensors een voorraad of een fi klaagzang die het juiste embryo aan de maternale weefsels hecht. Als je in dit stadium de vorm van het embryo ziet, lijkt het op bolvormig en dit stadium wordt bolvormig embryo genoemd. Tijdens het bolvormige embryostadium worden de drie belangrijkste lichaamsweefsels vastgesteld, de buitenste laag die wordt genoemd epidermis of protoderm, dan is de middelste laag gemalen meristeem of grondweefsel en de binnenste laag is procambium. Wat er vervolgens gebeurt, cotyledon primordia initieert en dit resulteert in de verandering van de vorm van het embryo, nu wordt het hartvorm en verder dit hart vorm wordt omgezet in embryo in het torpedostadium. En dit is het stadium waarrond het apicale meristeem van de scheut en de apicale meristemen van de wortel zich feitelijk op de top bevinden. zaden waar je een zaadhuid en een goed embryo hebt dat is bevestigd met de suspensor en in dit embryo hebben we de basislichaamsplanten.Voor bijvoorbeeld wortel apicaal meristeem, schiet apicaal meristeem, pro vasculaire weefsels en in dit stadium ondergaat dit embryo het proces van rust en kan het voor een lange periode blijven. Het embryo breekt hun kiemrust tijdens zaadontkieming en dat vereist een goede externe signalen zoals temperatuur , vocht en licht. Zaadkieming vereist uitgebreide celverlenging, afhankelijk van het gebied van verlenging kan het patroon van kieming worden onderverdeeld in twee typen, een is de epigeale kieming en hypogeale kieming. Bij epigeale kieming vindt verlenging plaats in het gebied tussen de zaadlob en de radicale genaamd hypocotyl en zaadlobben komen boven de grond. Bij het hypogeale type kieming, wanneer verlenging optreedt in het epicotylgebied, wat betekent dat het gebied tussen de zaadlobben en het apicale meristeem van de scheuten, de zaadlobben in dit geval onder de grond blijven. Dit is het typische voorbeeld van epigeale kieming en hypogeale kieming zoals je hier kunt zien, het bed dit de regio, hypocotyl gebied wanneer het verlengt, komen de zaadlobben naar buiten. In het geval van hypogeaal wanneer het gebied tussen het apicale meristeem van de scheut en de zaadlobben langwerpig is. Dus de zaadlobben blijven ondergronds. Het volgende ontwikkelingsstadium is het vegetatieve ontwikkelingsstadium. Dit begint met de zaadkieming en zodra je zaden voor de ontkiemingsplanten hebt geplaatst, ondergaan ze meestal post-embryonale vegetatieve ontwikkeling. Tijdens de primaire vegetatieve fase vinden de volgende ontwikkelingen plaats. Het eerste zeer belangrijke is de primaire groei die optreedt bij het apicale meristemboth, schiet apicaal meristeem en wortel apicaal meristeem. Voor continue groei is het erg belangrijk dat de plant altijd beide meristemen behoudt gedurende hun hele leven. Het volgende tijdens de vegetatieve ontwikkeling is de vegetatieve orgaanvorming, het proces wordt organogenese genoemd. een juiste configuratie.En vasculaire weefselontwikkeling die ook deel uitmaakt van weefselpatroonvorming, vindt gelijktijdig plaats. Dus als je een typisch voorbeeld van wortelontwikkeling kijkt. Dit is dus een typisch groeiende primaire wortel. De primaire wortel kan in drie zones worden verdeeld, dit is de meristematische zone, dit is de verlengingszone en dit is de rijpings- of differentiatiezone. En het apicale meristeem van de wortel bevindt zich op het uiterste puntje van de groeiende wortel. voor weefselpatronen later. In hogere regio's vindt weefselpatroonvorming plaats waar u duidelijke verschillende lagen van de weefsels in een goed patroon kunt rangschikken. In de differentiatiezone vindt een van de zeer belangrijke processen plaats, die wortelvertakking wordt genoemd. In wortelvertakkende zijwortels worden gevormd. U kunt zien dat laterale wortelprimordia's eerst worden geïnitieerd, vervolgens worden geïnitieerd en ten slotte de laterale wortelprimordia tevoorschijn komen. Als je kijkt naar de ontwikkeling van de scheuten, tijdens de ontwikkeling van de scheuten, vindt het stamcelonderhoud plaats in het gebied dat het apicale meristeem van de scheut is. Dit is het gebied waar de stamcellen worden onderhouden en wanneer deze stamcel het meristeem in de perifere zone verlaat , het ondergaat het proces van differentiatie. Tijdens de vegetatieve fase is het belangrijkste orgaan dat het blad vormt, je kunt zien dat P 1 de primordia van het eerste blad, primordia van het tweede blad en primordia van het derde blad is. onderhoud van het wortelscheutapicale meristeem, organogenese, weefsel- en orgaanpatronen en vervolgens vertakking van de scheuten. Vertakking van de scheuten vindt normaal gesproken plaats via de okselknoppen en natuurlijk is de vasculatuur even belangrijk. Dus zodra dit vegetatieve proces is voltooid, is de vegetatieve ontwikkeling voltooid en vindt er een grote overgang plaats in het leven cyclus van een angiospermplant en dan is de overgang van de vegetatieve fase naar de reproductieve fase. Veel interne en externe l factor reguleert dit proces, maar zodra de beslissing is genomen, vindt de overgang van de vegetatieve fase plaats en begint het met het maken van de voortplantingsorganen die in feite bloemen zijn en bloemen zijn meestal gerangschikt in de vorm van een bloeiwijze. Dus, als je naar het meristeemniveau kijkt. fase de structuur die verantwoordelijk is voor de groei is shootapical meristeem, maar op het moment van overgang veranderde de identiteit van de shoot apicale meristeem, nu wordt het bloeiwijze meristeem. Het apicale meristeem van de shoot, het maakte blad aan de flanken, maar zodra zijn identiteit wordt omgezet in het bloeiwijze meristeem de flankerende primordia is nu bloemenprimordia. Dus als je kijkt naar typisch groeiende bloeiwijze, zul je veel bloemen hebben en dan zullen de bloemen bloemorganen hebben die kelkblad, bloemblad, meeldraden en vruchtbladen zijn. En als je kijkt de meeldraden en vruchtbladen, een heel speciaal weefsel of heel speciale cellen van de meeldraden en de vruchtbladen ze hebben een beperkte gametofytische fase. Als je naar deze plant kijkt s, dus dit is een typische bloem, dit is een typische angiospermische bloem. In de bloei zijn er vier organen, voornamelijk de kelkblaadjes, bloembladen, meeldraad en vruchtbladen. De meeldraad is een mannelijk voortplantingsorgaan, het vruchtblad is een vrouwelijk voortplantingsorgaan en dan begint het proces van gametofytische stadia vanaf hier, wanneer helmknoppen, een mannelijk deel van meeldraad, stuifmeelkorrels en vruchtbladen produceren die een zaadknop hebben. Wanneer ze het proces van bevruchting ondergaan, maken ze zaad dat embryo bevat. En de zaden hebben alle informatie, al het basislichaamsplan in embryo en wanneer we nemen de zaden, ontkiemen het maakt de volledige plant. Dus, het proces van gametofytisch kan daarom worden verdeeld in twee klassen, één is themagasporogenese en microsporogenese. Dit is een bloem die een voortplantingsorgaan is. Dus, zoals ik al eerder zei, bloem heeft kelkblaadjes, bloemblaadjes, meeldraden en vruchtbladen. Meeldraden en bloemblaadjes zijn het voortplantingsorgaan, terwijl kelkbladen en bloembladen accessoire-orgaan zijn. Dus hoewel kelkbladen en bloembladen niet direct betrokken zijn bij de e process of reproduction, butthey play a very very important role in successful completion of the reproduction.And in a flower all these organs are properly organized and arranged, so they arrange inform of whorl.So, during the development it is not only the organ it is not only the identity, buttheir patterning is also equally important.So, if you look sepals they makes the first organ, then petal, stamens and carpel andwe will also see in this course that how this floral organing, organ patterning is happening.Now, during the gametophytic phase, so we will look how female gametophyte developmentsoccurs.So, if you look the female reproductive organ which is carpel in angiosperm, the carpelhas three regions the stigma, style and ovary.In ovary there is a structure called ovule and in ovule we have megaspore mother cell.So, this megaspore mother cell which is diploid in nature, it first undergo the process ofmeiosis to generate four megaspores, four haploid megaspores and then during l ater stagesthree of this megaspores they degenerate only one remains as a functional which is calledfunctional megaspores.And this functional megaspores undergo the process of three round of mitosis withoutcytokinesis to generate a cells with 8 haploid nuclei.And then later on this haploid nucleis they get rearranged and they make this structurecalled embryo sac.Embryo sac development, so this entire process of embryo sac development can be clearly dividedinto two groups or two stages.The first stage is megasporogenesis, where megaspore mother cells divides through themeiosis to generate haploid functional megaspores.Then another stage is megagametogenesis where this megaspores undergo the process of mitosiscell division and rearrangement to generate a female gametophyte.And if you look female gametophyte this female gametophyte which is also called embryo sacit contains three antipodal cells on the apical region of embryo sacs, then it has two synergidsand one egg cells at the basal e nd of the embryo sac and then a central cell containingtwo haploid polar nuclei.Similarly, if you look the male gametophyte development.So, as I said that the male organs are stamens stamen has filaments and anthers this is across section of anther here we have microsporocyte’s which is diploid in the chromosome contentand this microsporocyte’s when it undergo the processes of meiosis I it generates 2haploid nuclei, then meiosis II and it makes a tetrads.This tetrads release and then later on this microspores they undergo the process of anotherround of mitosis and they generate two asymmetric cell one is called vegetative cell anotheris called generative cells.Later on this generative cells migrate inside and they makes a kind of cell within cellappearance.Here there are two category, in first category the generative nuclei they undergo the processof mitosis II and generate 2 nuclei before the germination or before the pollination.But in second case this they remains in this form and w hen they get attached with the stigmaof carpel, then this division takes, but in overall because of this divisions there aretwo sperm cells are generated.Next stages of the life cycle is pollination and fertilization, so once the pollens areready.So, this is a typical germinating mature pollens which is which has to a sperm cells and onevegetative cell nucleus and this is mature ovule cells.So, in ovule cells you can clearly see there are antipodal cells there are synergids,egg cells and polar nuclei.But the pollination is a process through which the pollen grains they get attached with thestigma of carpel and then they germinate, but it is not always the case.So, all the pollens cannot fertilize or cannot pollinate with any kind of carpel.So, there is some self incompatibility issue.So, if pollens are not compatible with the carpel they may not result in the successfulpollination, where either they their germination itself is inhibited or even though if it startgermination, but they c annot reach to the ovule and they cannot fertilize the embryosac.But eventually what happens at in the case where the fertilization is successful, thepollen germinates and it makes a structure called pollen tube, when pollen tube reachthe micropyle of the ovule, there is if you look here it is more clear here the one ofthe synergid cell it secreted some kind of signals and this signal is very importantfor pollen tube to reached to the embryo sac.And once it reach to the embryo sac it releases two of the sperm cells.One sperm cells it goes and fertilize the egg cells and makes diploid zygote.Another sperm cell it goes and fuses with the polar nuclei two polar nuclei and it makesa triploid cells which eventually generates the endosperm.And that is why this process is called double fertilization because there are two roundof fertilization occurs.So, at the end if I summarize this life cycle of angiosperm plant.So, as I said that flowers are the organs where we have the reproductive organs , malereproductive organs as a stamen, female reproductive as organs as carpel.The male reproductive organs they generates microspores or pollens haploid pollens throughthe process of microsporogenesis.Female reproductive organs they generates embryo sac which contains egg cell and polarnucleoid through the process of megasporogenesis.And then the process of fertilization or process of pollination completes the double fertilizationand then this entire structures are developed as a seeds.So, life cycle of angiosperm plants, so it is evident that angiosperm plants alternatestheir life cycle between diploid sporophyte and haploid gametophyte.Sporophyte is an extensive phase whereas, gametophyte is more restricted.Male gametophyte develops in anther of the stamens and contains haploid sperms.Female gametophyte is produced within ovules of the carpel and contains haploid egg cell,two haploid polar nuclei, three antipodal and two synergid cell.Double fertilization is characteristic feature o f an angiosperm which occurs when pollentube discharges two sperm nuclei into the female gametophyte.One sperm fertilizes the egg cell to develop a diploid zygote and other combines with twopolar nuclei to produce a triploid endosperm.So, this is all for this class in next class we will discuss about characteristic of plantdevelopment.Thank you.

Log in to save your progress and obtain a certificate in Alison’s free Diploma in Plant Development Biology online course

Sign up to save your progress and obtain a certificate in Alison’s free Diploma in Plant Development Biology online course


Alternation of Generations:

Diploid (2n) sporophytes produce spores by meiosis 2n ---> n these spores (n) grow into haploid (n) gametophytes.

Gametophytes produce haploid (n) gametes by mitosis fertilization of gametes produces a zygote = sporophyte cell (2n).

In angiosperms, the sporophyte is the dominant generation, the large plant that we see.

The gametophytes are reduced in size and depend on the sporophyte for nutrients.

The angiosperm life cycle is characterized by three Fs : flowers, double fertilization, and fruits.


Related Biology Terms

  • Plant – A living organism that turns energy from sunlight into fuel for cells, using the process of photosynthesis. Plants are the base of most ecosystems’ energy pyramids, as animals eat plants to absorb some of the energy they derive from the sun.
  • Zaad – A plant’s unit of reproduction, which includes the genetic material and any necessary nutrients to start the development of a new plant.
  • Symbiosis – A relationship between two organisms in which both benefit. The cooperation between angiosperms and animals could be seen as an example of symbiosis.

1. Which of the following is NOT a difference between gymnosperms and angiosperms?
A. Angiosperms reproduce sexually, gymnosperms do not.
B. Angiosperms have smaller pollen, making pollination more efficient.
C. Angiosperms use flowers to attract pollinating animals.
NS. Gymnosperms rely on the wind to carry their pollen.

2. Which of the following is NOT a part of an angiosperm’s flower?
A. Meeldraad
B. Cone
C. Carpel
NS. Petal

3. Which of the following edible plants is not an angiosperm?
A. Almond
B. Wheat
C. Pine nuts
NS. Sla


Angiosperms: Size, Habit and Life Span | Planten

Flowering plants or angiosperms are the most recent, most advanced, most evolved, most conspicuous and abundant of all the plants. They appeared about 130 million years back but comprise about 3, 00,000 species or 50% of all plants. They show great diversity in their form, size, life span, habit, habitats, nutrition, etc.

Size of Angiosperm:

The smallest angiosperm is a rootless aquatic Wolffia. It has a diameter of 0.1 mm. Aquatic Lemna has a diameter of 0.1cm. Arceuthobium is another small angiosperm plant which is parasitic over Pinus and other trees.

The tallest plant is Eucalyptus regnans. It is over 100 m tall. Certain specimens of this plant have reached a height of 130.5 m. The largest sized plant is Banyan tree (Ficus benghalensis). It cans spread over an area of 2-5 acres.

Habit of Angiosperm:

It is determined by height, duration and nature of stem. In habit the plants are of three main categories- herbs, shrubs and trees. Other types are trailers, creepers, twiners, climbers, lianas and epiphytes.

They are small plants with soft and pliable stems which normally grow to a height of less than 2m. Herbs may be annual (e.g., Wheat, Buttercup), biennial (e.g. Henbane) or perennial (e.g., Canna). The perennial herbs have either water conserving mechanism or possess underground stem which produces new shoots every year.

Plants are of medium height with perennial woody stems. A trunk is absent. Many stem branches of equal height may arise from near the base. They are woody below and herbaceous near the apices. Shrubs are also called bushes, e.g., Capparis, Jasmine, and Rose.

Plants are of great height with a thick woody main stem called trunk. The trunk may remain un-branched when it is called caudex or columnar, e.g., Palm.

In ex-current form the trunk produces narrow lateral branches which do not compete with the former. The appearance is cone-like, e.g., Pinus, Casuarina, and Eucalyptus. In deli­quescent type the trunk disappears after some distance so that the crown appears dome shaped, e.g., Dalbergia, Banyan.

4. Trailers spread over the ground without rooting of prostrate stems, e.g., Tribulus, Euphorbia.

5. Creepers have prostrate stems which root at intervals, e.g., grass.

6. Twiners are weak stemmed plants where stems twine around the support, e.g., Ipomoea.

7. Climbers rise up their support by means of special clinging or coiling structures e.g., Grape Vine.

8. Lianas are woody twiners or climbers, e.g., Hiptage, Phanera.

9. Epiphytes are plants that live on other plants for space, e.g., Vanda.

Life Span of Angiosperm:

On the basis of life span, plants are of three types— annual, biennial and perennial.

The plants complete their life cycle in a single season of a few weeks to a few months, e.g., Wheat, Maize, Pea, Gram, Euphorbia prostrata.

The plants live for two seasons (spread over more than one year). In the first season they grow vegetatively and store food. Next season they produce flowering shoots, e.g., Henbane. Radish, Carrot and Turnip are biennial in colder areas. They become annual in warmer places.

The plants live for a few years to several hundreds of years. These plants usually bear fruits every year when they are called polycarpic. In some bamboos and Agave, flowers and fruits are formed only once after a vegetative growth of several years (Some 40 years in Century Plant or Agave Americana).

They are called monocarpic. Some of the perennial plants have been turned into annuals under cultivation (e.g., Cotton) while others do so under change of climate (e.g., Castor). Bodhi tree (Ficus religiosa) at Gaya ji is over 2500 years old. Specimens of Larrea tridentata are 11, 300 years old while that of shrub Lomantia tusmanica is 43,000 years old.

Habitat of Angiosperm:

It is a natural home or abode of the organisms. Angiosperms are mostly terrestrial. A few are aquatic. The aquatic forms are called hydrophytes. In sea only two angiosperms are recorded. They are Zostera and Thalassia.

More angiosperms occur in fresh water, e.g. Wolffia, Lemna, Pistia, Hydrilla, Nelumbo, Trapa. Plants of terrestrial habitats are of several types. Mesophytes are plants of moist habitats like tropical rain forests, many crop plants and ornamentals, e.g., Sunflower, Artocarpus, and Mulberry. Xerophytes are plants of dry habitats, e.g., Alhagi, Capparis, Acacia.

Some of them store mucilage and water. They are called succulents, e.g., Euphorbia, Opuntia. Psammophytes are terrestrial plants which occur in sandy habitats. Lithophytes are plants growing over rocky substrata. Halophytes are plants of saline habitats. They may be terrestrial (e.g., Salsola, Sueda) or found in marshy habitats along sea shore. The latter are called mangrove plants, e.g., Rhizophora.

Nutrition of Angiosperm:

Angiosperms are mostly autotrophic plants or autophytes as they are green and capable of manufacturing their own organic food from inorganic raw materials with the help of chlorophyll and sunlight.

A few angiosperms are heterotrophic. They obtain a part or whole of their nourishment from outside. Heterotrophs are of three types- saprophytes, parasites and insectivorous. Saprophytes obtain their nourishment from dead decaying organic matter.


Woordenlijst

Anther

sac-like structure at the tip of the stamen in which pollen grains are produced

Anthophyta

phylum to which angiosperms belong

Basale angiospermen

a group of plants that probably branched off before the separation of monocots and eudicots

Calyx

Carpel

single unit of the pistil

Corolla

Zaadlob

primitive leaf that develop in the zygote monocots have one cotyledon, and dicots have two cotyledons

Dicot

(also, eudicot) related group of angiosperms whose embryos possess two cotyledons

Filament

thin stalk that links the anther to the base of the flower

Gynoecium

(also, carpel) structure that constitute the female reproductive organ

Herbaceous

grass-like plant noticeable by the absence of woody tissue

Monocot

related group of angiosperms that produce embryos with one cotyledon and pollen with a single ridge

Ovary

chamber that contains and protects the ovule or female megasporangium

Perianth

part of the plant consisting of the calyx (sepals) and corolla (petals)

Petal

modified leaf interior to the sepals colorful petals attract animal pollinators


Bekijk de video: Levenscyclus plant (November 2021).