Bitki Embriyogenezi ve Tohum Gelişimi
Döllenmenin ardından, tek bir hücre embriyo olarak şekillenmekte ve depolanmış besin maddeleri ile koruyucu bir kabukla paketlenerek bir tohum oluşturmaktadır — bu tohum, bir sonraki nesli başlatan, uyku halinde ve dağılabilir bir kapsül niteliğindedir.
Tanım
Bitki embriyogenezi, döllenmiş yumurtadan düzenli hücre bölünmeleri aracılığıyla vücut planını oluşturan embriyonun gelişimi olarak tanımlanmaktadır; tohum gelişimi ise çevredeki besleyici ve koruyucu dokuların olgun bir tohuma dönüşmesiyle eş zamanlı olarak gerçekleşen oluşumdur.
Kapsam
Bu konu, çiçekli bitkilerde çift döllenmeyi, embriyonun şekillenmesini, endosperm ve tohum kabuğunun oluşumunu, depolama rezervlerinin birikimini ve çimlenmede tohum dormansisinin (uyku halinin) kurulmasını, sürdürülmesini ve kırılmasını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Çift döllenme hem embriyoyu hem de besin kaynağını nasıl başlatır?
- Embriyogenez sırasında temel bitki vücut planı nasıl oluşturulur?
- Tohum dormansisini ve çimlenme zamanlamasını ne kontrol eder?
Temel kuramlar
- Çift döllenme
- Çiçekli bitkilerde bir sperm yumurtayı dölleyerek embriyoyu oluşturmakta, ikinci bir sperm ise merkezi hücre çekirdekleri ile birleşerek besleyici endospermi meydana getirmekte ve böylece embriyoyu besin kaynağıyla birleştirmektedir.
- Embriyonun apikal-bazal şekillenmesi
- Zigotun asimetrik bölünmesi ve bunu takip eden, oksin gradyanları tarafından yönlendirilen düzenli bölünmeler, sürgün-kök eksenini ve bitkinin kurucu meristemlerini oluşturmaktadır.
Mekanizmalar
Tozlaşmanın ardından, polen tüpü embriyo kesesine iki sperm hücresi iletmektedir; bunlardan biri yumurtayı dölleyerek diploid zigotu oluşturmakta, diğeri ise merkezi hücre ile birleşerek tipik olarak triploid endospermi meydana getirmektedir. Zigot asimetrik olarak bölünmekte ve kısmen yönlü oksin taşınımı tarafından organize edilen düzenli hücre bölünmeleri, apikal-bazal ve radyal eksenleri ile sürgün ve kök meristemlerini oluşturmaktadır. Tohum olgunlaştıkça depolama rezervleri biriktirmekte ve kurumaktadır; absisik asit ve giberellin hormonları, dormansinin (uyku halinin) başlaması ile çimlenme sırasında serbest bırakılması arasındaki dengeyi sağlamaktadır.
Klinik önem
Tohumlar, tarımın ve küresel gıda tedarikinin temelini oluşturmaktadır; depolama rezervi birikimi, dormansi ve çimlenmenin anlaşılması, tohum kalitesi, depolama, ıslah ve mahsullerin gerektirdiği tek tip bitki örtüsü oluşumu için temel teşkil etmektedir.
Tarihçe
Çiçekli bitkilerde çift döllenme, 1898 civarında Nawaschin ve Guignard tarafından keşfedilmiştir. Yirminci yüzyıl embriyolojisi ve daha sonra model türlerdeki moleküler genetik çalışmaları, embriyonun nasıl şekillendiğini ve tohumların nasıl olgunlaşıp çimlendiğini açıklığa kavuşturmuştur.
Öne çıkan isimler
- Sergei Nawaschin
- Eduard Strasburger
İlgili konular
Temel eserler
- raven2013
- taiz2015
Sıkça sorulan sorular
- Çift döllenme nedir?
- Çiçekli bitkilere özgü olan çift döllenme, bir spermin yumurta ile birleşerek embriyoyu oluşturması ve ikinci bir spermin merkezi hücre çekirdekleri ile birleşerek gelişmekte olan embriyoyu besleyen doku olan endospermi meydana getirmesi sürecidir.
- Birçok tohum neden çimlenmeden önce bir dormansi (uyku) dönemine ihtiyaç duyar?
- Dormansi, tohumların hemen veya elverişsiz koşullar altında çimlenmesini engellemektedir; soğuk, ışık veya olgunlaşma sonrası gibi ipuçlarıyla kırılmakta ve çimlenmenin fide hayatta kalması için uygun koşullarla çakışmasını sağlamaktadır.