35.5
Aseksüel üreme, bitkilerin çiçek yetiştirmeden, tozlayıcıları çekmeden veya tohumları dağıtmadan çoğalmasına izin verir. Yavrular genetik olarak ebeve…
Çoğu hayvanın aksine, bitkiler eşeysiz olarak üreyebilir ve genetik olarak ana bitki ile aynı olan yavrular üretebilir. Vejetatif üreme olarak da adlandırılan bitkilerde eşeysiz üreme, eşey gametlerinin veya mayoz bölünmesinin birleşmesi olmadan gerçekleşir. Bitkiler, bitkiler tarafından geliştirilen doğal mekanizmalar veya yetiştiriciler tarafından geliştirilen yapay mekanizmalar yoluyla eşeysiz olarak üreyebilir.
Vejetatif çoğaltma, ayrılmış kök veya kök parçalarının tamamen yeni bir bitkiye dönüşebildiği bir tür aseksüel üreme şeklidir. Örneğin, bir patatesin “gözü” veya tomurcuğu, yepyeni bir bitkiyi yeniden canlandırmak için ekilebilir. Kara hindiba, tozlaşma veya döllenme olmadan tohum ürettikleri başka bir eşeysiz üreme yöntemini kullanır - apomiksis adı verilen bir süreç.
Apomiksis, bazı hibrit bitkilerin sterilitenin üstesinden gelmesine ve sağlam genomlarını, yavrularına geçirmelerine izin verir. Yetiştiriciler aşılama, kesme, katmanlama ve mikro çoğaltma gibi çeşitli yapay eşeysiz üreme yöntemleri kullanır. Bu yöntemler bazen bitki yetiştiricileri tarafından yeni bitki çeşitleri üretmek için kullanılır.
Aşılama, farklı çeşitlerden uygun özellikleri birleştiren üzüm yetiştirmek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Bir bitkinin üst kısmı, bir aşı oluşturan başka bir bitkinin alt kısmı ile birleştirilir. Aşının üst kısmına filiz, alt kısmına anaç denir.
Örneğin, büyük meyveli bir filiz, hastalığa dirençli bir anaç üzerine aşılanabilir ve büyük meyvelerle hastalığa dirençli döl üretebilir. Cinsel üreme için elverişsiz koşullarda, eşeysiz üreme, türlerin hayatta kalmasını ve çoğalmasını sağlar. Eşeysiz üreme, çevrelerine iyi adapte olan bitkiler için özellikle avantajlıdır, çünkü genetik olarak özdeş yavruları gelişen bir koloninin kurulmasına yardımcı olabilir.
Bununla birlikte, eşeysiz üreme bazen arzu edilmez, çünkü bitkilerin değişen çevresel koşullara uyum sağlama yeteneğini ciddi şekilde sınırlayabilir. Genetik değişkenlik ortaya çıkmadan, yavrular da ana bitki kadar, tehdit ve hastalıklara karşı savunmasızdır. Genetik homojenlik, eşeysiz olarak üreyen bitkileri yok olma riskine bile sokabilir.
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.