35.5
Бесполое размножение
Бесполое размножение позволяет растениям размножаться без выращивания цветов, привлечения опылителей и рассеивания семян. Потомство генетически иденти…
В отличие от большинства животных, растения могут воспроизводиться случайно, производя потомство, генетически идентичное родительскому растению. Бесполое размножение у растений, также называемое вегетативное размножение, происходит без слияния секс-гамет, или мейоза. Растения могут воспроизводиться бесполым образом через природные механизмы, разработанные растениями, или искусственные механизмы, разработанные селекционерами.
Вегетативное размножение это форма бесполого размножения, в котором отсоединившиеся фрагменты корня или стебля могут развиться в совершенно новое растение. Например, глазок"или почку от картошки можно посадить для регенерации совершенно нового растения. Одуванчики используют другой метод воспроизводства, в котором они производят семена без опыления или оплодотворения процесс называется апомиксис.
Апомиксис позволяет некоторым гибридным растениям преодолеть стерильность и передать их неповреждённый геном их потомству. Селекционеры используют различные варианты искусственных методов бесполого размножения, такого как прививка, обрезка, отводка, и микроразмножение Эти методы иногда используется растениями для создания новой разновидности растений. Прививка это часто используемый метод выращивания винограда, который бы сочетал в себе благоприятные черты различных сортов.
Верхняя часть одного растения в сочетании с нижней частью другого растения, формирует прививку. Верхнюю часть прививки называют привоем, в то время как нижняя часть называется подвоем. Например, привой с большими фруктами может быть привит на устойчивый к болезням подвой, производя устойчивое к болезням потомство с большими фруктами.
В условиях, неблагоприятных для сексуального размножения, бесполое размножение позволяет видам выживать и распространяться. Бесполое размножение особенно выгодно для растения, которые хорошо приспособлены к их среде, так как их генетически идентичное потомство может помочь установить процветающую колонию. Однако, бесполое воспроизводство иногда нежелательно, поскольку это может серьёзно ограничить возможности растения адаптироваться к изменениям условий окружающей среды.
Без введения генетической изменчивости, потомство столь же уязвимо угрозам и болезням, как и родительское растение. Генетическая однородность может даже привести асексуально воспроизводящиеся растения к риску вымирания.
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.