35.5
يسمح التكاثر اللاجنسي للنباتات بالتكاثر دون نمو الزهور أو جذب الملقحات أو نثر البذور. النسل متطابق وراثياً مع الأبوين ويتم إنتاجه دون اندماج الأمشاج ا…
بعكس معظم الحيوانات،تستطيع النباتات التناسل لا جنسياًمما يتنتج ذرية متماثلة جينياًللنبتة الأم. يسمى التناسل اللاجنسي في النباتات أيضاًالتناسل النباتي،ويحدث دون اتحاد الجاميتات الجنسية أو الانقسام الاختزالي. يمكن للنباتات التناسل لاجسياًعن طريق آليات طبيعية طورت من قبل النباتات أو طرق صناعية طورت من من قبل المربيين.
التوليد النباتي هو شكل من أشكال التناسل اللاجنسي بحيث تكون فيه أجزاء الجذر أو الجذع قادرة على التطور إلى نبتة كاملة جديدة. على سبيل المثال،فإن العين"أو البرعم للبطاطا يمكن زراعته لتوليد نبتة كاملة جديدة. تستخدم نباتات الهندباء طريقة أخرى للتناسل اللاجنسي بحيث تنتج بذوراًبدون تلقيح أو تخصيب في عملية تسمي التزاوج النباتي.
تسمح عملية التزاوج النباتي لنبات هجينة محددة بتجاوز العقم وتمرير جيناتها السليمة الى سلالاتها. يستخدم المربون طرقاًصناعية متنوعة من التناسل اللاجنسي،مثل التطعيم والقص والتقسيم إلى طبقات تكنولوجيا الإكثار بالأنسجة والاستنبات. تستخدم هذه الطرق في بعض الأحيان من قبل مربي النباتات لتوليد أنواع نباتية جديدة.
التطعيم هو آلية شائعة الاستخدام لتربية العنب الذي يدمج صفات مفضلة من أنواع مختلفة. الجزء العلوي من نبتة يتم دمجه مع جزء منخفض من نبتة أخرى،مما يشكل طعماًالجزء العلوي من الطعم يسمى المطعوم،بينما يسمى الجزء السفلي الجذر. على سبيل المثال،فإن المطعوم لثمرة كبيرة يمكن تطعيمة مع جذر مقاوم للأمراض مما ينتج نسلاًمقاوماًللأمراض ذو ثمرة كبيرة.
في الظرزف غير المفضلة،للتناسل الجنسي،يسمح التناسل اللاجنسي للأنواع بالعيش والتوالد. التناسل اللاجنسي إيجابي للنباتات المتكيفة بشكل جيد مع بيئاتها،لأن ذرايتها المتطابقة جينياًيمكن أن تساعد في تأسيس مستعمرة مزهرة. من ناحية أخرى،فإن التناسل اللاجنسي في بعض الأحيان غير مفضل لأنه يمكن أن يحد من قدرة النباتات على التكيف مع ظروف البيئة المتغيرة.
دون إدخال التنوع الجيني تكون السلالات معرضة للتهديدات والأمراض مثل النباتات الأبوية. التوافق الجيني يمكنه تى أن يضع نباتات مستنبتة لا جنسياًتحت خطر الانقراض.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: How does asexual reproduction differ from sexual reproduction in plants?
Asexual reproduction, or vegetative reproduction, produces offspring genetically identical to the parent without fusion of sex gametes or meiosis. Unlike sexual reproduction, it requires no pollination, fertilization, or seed dispersal. Plants can reproduce asexually through natural mechanisms like vegetative propagation or artificial methods developed by breeders.
Q2: What is vegetative propagation and how does it work?
Vegetative propagation is asexual reproduction where detached root or stem fragments develop into complete new plants. For example, a potato eye or bud can be planted to regenerate an entire plant. This method allows plants to reproduce without producing flowers or seeds, making it efficient for establishing genetically identical colonies.
Q3: What is apomixis and why is it important for hybrid plants?
Apomixis is a form of asexual reproduction where plants produce seeds without pollination or fertilization. Dandelions use this method to reproduce. Apomixis allows certain hybrid plants to overcome sterility and pass their intact genome to offspring, enabling reproduction despite genetic incompatibility.
Q4: How does grafting combine desirable traits from different plants?
Grafting combines the upper portion (scion) of one plant with the lower portion (rootstock) of another. The vascular systems fuse over time, allowing the scion to grow and produce flowers and fruit. For example, a scion with large fruit can be grafted onto disease-resistant rootstock, producing disease-resistant progeny with large fruit.
Q5: What are the main artificial methods breeders use for asexual reproduction?
Plant breeders employ cutting, grafting, layering, and micropropagation. Cutting involves placing stem segments with nodes into moist soil to root. Layering bends a young stem and covers it with soil until roots form. Micropropagation uses plant tissue culture and genetic modifications to quickly produce multiple plants from a single parent.
Q6: Why is genetic uniformity a disadvantage of asexual reproduction?
Asexual reproduction produces genetically identical offspring, limiting genetic variability. Without genetic diversity, plants cannot adapt to changing environmental conditions and remain equally vulnerable to threats and diseases as the parent. This genetic uniformity can severely increase extinction risk for asexually-reproducing species.
Q7: When is asexual reproduction advantageous for plants?
Asexual reproduction is advantageous when sexual reproduction conditions are unfavorable, allowing species to survive and propagate. It benefits plants well-adapted to their environments, as genetically identical offspring help establish flourishing colonies. This method is also useful for propagating rare or endangered species difficult to grow naturally.