Peamine erinevus – apomixis vs partenogenees
Õite moodustumine, meioos, mitoos ja topeltväetamine on seemnete moodustumise raja peamised komponendid. Normaalses seksuaalses paljunemistsüklis on haploidsete sugurakkude tootmine ning isas- ja naissugurakkude sulandumine peamised sammud, mis viivad seemneks kujuneva embrüo moodustumiseni. Seemned idanevad ja toodavad uusi taimi ning jätkavad elutsüklit. Kuid mõnel taimel toimub seemnete moodustumine aseksuaalselt, järgimata ülalmainitud kahte peamist etappi – meioosi ja viljastumist. Seda tuntakse kui apomixis. Teatud taimedes ja loomades sünnivad uued isendid otse viljastamata munarakkudest. Protsessi nimetatakse partenogeneesiks. Peamine erinevus apomiksi ja partenogeneesi vahel on see, et apomiksis on protsess, mis toodab seemneid ilma viljastamiseta, samas kui partenogenees on üldmõiste, mis kirjeldab protsessi, mis toodab järglasi otse viljastamata munarakkudest.
Mis on Apomixis?
Seemne arendamine on keeruline protsess, mis viib seemnetaimede sugulisel paljunemisel lõpule mitu olulist etappi. See toimub õite moodustumise, tolmeldamise, meioosi, mitoosi, topeltviljastamise jne kaudu. Meioos ja viljastumine on seemnete moodustumise ja sugulise paljunemise kõige olulisemad etapid, kuna diploidse megaspooride emarakk peaks läbima meioosi, et toota haploidset megaspoori ja lõpuks munarakku. Munarakk tuleks sulandada spermarakkudega, et tekiks diploidne sügoot, millest areneb embrüo (seemne). Kuid mõnel taimel jäetakse seemnete moodustumisel mitmed olulised seksuaalse paljunemise etapid mööda. Teisisõnu võib mõnes taimes sugulisel paljunemisel tekkida lühis, et toota seemneid. Seda protsessi nimetatakse apomiksiks. Apomikse võib defineerida kui protsessi, mis toodab seemneid ilma meioosi ja viljastamiseta (süngaamia). See on aseksuaalse paljunemise tüüp, mis jäljendab seksuaalset paljunemist. Seda tuntakse ka kui agamospermiat.
Embrüo arenemisviisi alusel võib apomiksisi liigitada kahte põhitüüpi, mida nimetatakse gametofüütilisteks apomiksideks ja sporofüütideks. Gametofüütsed apomiksid tekivad gametofüütide kaudu ja sporofüütsed apomiksid tekivad otse diploidse sporofüüdi kaudu. Tavaline suguline paljunemine annab seemneid, mis annavad geneetiliselt mitmekesiseid järglasi. Viljastumise puudumise tõttu apomiksises on seemikute geneetiliselt ühtsed järglased emale.
Apomiksit enamikul taimedel ei täheldata. See puudub paljudes olulistes toidukultuurides. Kuid selle eeliste tõttu püüavad sordiaretajad seda mehhanismi kasutada tehnoloogiana, et toota tarbijatele kõrge saagikusega ohutuid toiduaineid.
Apomixise eelised ja puudused
Apomiksise protsessil on eeliseid ja puudusi. Geneetiliselt identseid isendeid saab apomiksidega tõhus alt ja kiiresti toota, kuna tulemuseks on emavanemaga identsed seemikute järglased. Ka emataimede omadusi suudab apomiksis säilitada ja ära kasutada põlvkondade kaupa. Hübriidne elujõulisus on oluline omadus, mis põhjustab heteroosi. Apomixis aitab säilitada hübriidset elujõudu põlvkondade kaupa põllukultuuride sortidel. Apomixis on aga keeruline nähtus, millel puudub selge geneetiline alus. Apomiktiliste varude säilitamine on keeruline, välja arvatud juhul, kui see on arendamise ajal seotud morfoloogilise markeriga.
Enamik apomikte on fakultatiivsed, mis näitavad nii seksuaalseid kui ka aseksuaalseid seemnemoodustisi.
Joonis 01: Poa bulbosa näidatud vegetatiivne apomixis
Mis on partenogenees?
Partenogenees on organismide paljunemise tüüp, peamiselt mõnede selgrootute ja madalamate taimede poolt. Seda võib kirjeldada kui protsessi, mille käigus viljastamata munarakust areneb isend (neitsisünd) ilma viljastamata. Seetõttu võib seda pidada mittesugulise paljunemise meetodiks. Siiski on võimalik seda määratleda ka mittetäieliku sugulise paljunemisena, kuna sugulise paljunemise protsessis puudub ainult kahe suguraku ühinemine. Partenogeneesi saab kunstlikult stimuleerida isegi imetajatel, et luua isend ilma viljastumata. Partenogeneesi protsessi käigus areneb viljastamata munarakk uueks organismiks; tekkiv organism on haploidne ja see ei saa läbida meioosi. Nad on enamasti vanemaga geneetiliselt identsed. Partenogeneesi on mitut tüüpi: fakultatiivne partenogenees, haploidne partenogenees, kunstlik partenogenees ja tsükliline partenogenees.
Looduses toimub partenogenees paljudes putukates. Näiteks mesilaste puhul võib mesilasema toota kas viljastatud või viljastamata mune; viljastamata munadest saavad partenogeneesi teel isased droonid.
Joonis 02: Isane droonmesilane
Mis vahe on apomiksisel ja partenogeneesil?
Apomixis vs partenogenees |
|
| Apomiksit võib määratleda kui mehhanismi, mis toodab seemneid aseksuaalselt. | Partenogeneesi võib määratleda kui protsessi, mille käigus areneb isendid otse viljastamata munadest või munarakkudest. |
| Järglased | |
| See toodab geneetiliselt identseid seemikute järglasi või emakloone. | See toodab geneetiliselt identseid emaseid järglasi |
| Näitaja | |
| Mõned taimed näitavad apomiksit. | Partenogeneesi näitavad taimed ja loomad. |
Kokkuvõte – apomixis vs partenogenees
Apomixis ja partenogenees on kaks mittesugulise paljunemise viisi. Apomixis toodab seemneid ilma meioosi ja viljastamiseta ning tulemuseks on emakloonid. Partenogenees toodab uusi isendeid otse viljastamata munarakkudest. See on erinevus apomiksi ja partenogeneesi vahel.
