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REPRODUCCIÓN SEXUAL EN PLANTAS ANDROCEO GINECEO MICROESPOROGÉNESIS TAPETUM ENDOTECIO Microesporogenesis en Lilium Profase I inicial Profase I media Profase I tardía Diacinesis Metafase I Anafase I Telofase I Metafase II Telofase II Tétradas (pared calosa) Tétradas (final estadío calosa) Microesporas liberadas Polen bicelular Células vegetativa y generativa Tétradas, microesporas, y polen GAMETÓFITO MASCULINO: EL GRANO DE POLEN Ultraestructura del grano de polen célula vegetativa célula generativa esporodermis intina exina Exina Esporopoleninas Cemento polínico (pollen kit) Proteínas de reconocimiento Aperturas: colpos, poros sexina nexina Astéridas 18SrDNA Soltis et al. (1998) Rósidas Tricolpadas y derivadas Eudicotíleas inf. Magnólidas Monocotíleas Paleohierbas Monocolpadas MEGAESPOROGÉNESIS PRIMORDIO OVULAR ONTOGENIA DE LOS TEGUMENTOS DEL ÓVULO ÓVULO ANÁTROPO TIPOS DE ÓVULOS ONTOGENIA DEL SACO EMBRIONARIO GAMETÓFITO FEMENINO: EL SACO EMBRIONARIO ANTESIS POLINIZACIÓN INTERACCIÓN POLEN-ESTIGMA: - Proteínas de reconocimiento específico - Proteínas de reconocimiento individual - Autogamia - Compatibilidad - Incompatibilidad heteromórfica - Alogamia - Incompatibilidad homomórfica - Alogamia FECUNDACIÓN Células espermátidas: Ovocélula y Célula central ANGIOSPERMAS: DOBLE FECUNDACIÓN Desarrollo del embrión y del endospermo Desarrollo de la semilla (dicotiledónea) Desarrollo de la semilla (monocotiledónea) GIMNOSPERMAS: FECUNDACIÓN SIMPLE Gametófito masculino Gametófito femenino SÍNDROMES DE POLINIZACIÓN: -Polinización abiótica: - Anemofilia (95%; Poaceae, Cyperaceae) - Hidrofilia - Polinización biótica (vectores) - Insectos - Aves - Mamíferos RECLAMOS Y RECOMPENSAS FLORALES: -Reclamos: - Color floral (UV y visible, reflectancia, ....) - Tamaños y forma - esencias, etc. -Recompensas: Néctar Polen tejidos alimenticios materiales construcción hábitats de apareamiento, etc. DECEPCIÓN FLORAL - Mimetismo mülleriano: Incremento de la densidad efectiva de recursos y de probabilidades de polinización sin engaño - Mimetismo batesiano: Coexistencia de al menos 3 especies y 1 (o más) que no ofrecen recompensa Bibliografía: - GRANT V. 1989. Especiación vegetal. Ed. Noriega. Mexico. - JOHRI, BM. 1984. Embryology of angiosperms. Springer-Verlag. Berlin. - MOTA J, CUETO M, MERLO ME. 2003. Flora amenazada de la provincia de Almería. Universidad de Almería. - PURVES W. K, ORIANS G H, HELLER H C, SADAVA D. 2004. Life: The Science of Biology. W H Freeman, New York. - RAVEN, P, EVERT, RF, EICHHORN, SE. 1991-1992. Biología de las plantas. Vol.1-2. ed. trad. Reverté. Barcelona. - SHIVANNA, KR., JOHRI, BM. 1985. The angiosperm pollen. Structure and function. Wiley Eastern Ltd. New Delhi. AUTOINCOMPATIBILIDAD EN PLANTAS INTERACCIÓN POLEN-ESTIGMA: - Proteínas de reconocimiento - Autogamia - Compatibilidad - Incompatibilidad heteromórfica - Alogamia - Incompatibilidad homomórfica - Alogamia Regulación de la tasa de alogamia INCOMPATIBILIDAD HETEROMÓRFICA Sistemas basados en la diferente longitud de estilo y estambre o autoincompatibilidad en estilos dimórficos HETEROSTILIA: · Dos o tres tipos de plantas hemafroditas con diferentes longitudes de estilo coexisten en la misma población (distilia, tristilia) · Los estambres son siempre más largos o más cortos que el estilo y el sistema de incompatibilidad esporofítica suele estar asociado con esas diferencias morfológicas DISTILIA Individuos con flores con estilos largos/estambres cortos ó estilos cortos/estambres largos (Primulaceae, Linaceae, Plumbaginaceae) APAREAMIENTOS ENTRE INDIVIDUOS FENOTÍPICAMENTE DISTINTOS Heterostilia en Primula: flores `pin' = estilo largo, estambres cortos, flores `thrum' = estilo corto, estambres largos Vectores de polinización (insectos): pin thrum Favorece la heterozigosis Sistema controlado genéticamente: S s s Ss Ss s ss ss `pin' `thrum' Ss ss ½ Ss ½ ss Limonium vulgare 2 morfotipos papillate cob INCOMPATIBILIDAD HETEROMÓRFICA DE Limonium vulgare B A Tipo de polen P (papillate) C (cob) Tipo de estigma TRISTILIA Individuos con estilos largos, medianos, o cortos en relación con la longitud de los estambres (Lythraceae, Oxalidaceae) ENANTIOMORFÍA: · Individuos que presentan el estilo de la flor orientado bien a la izquierda o bien a la derecha del eje floral INCOMPATIBILIDAD HOMOMÓRFICA Sistemas basados en individuos con estilos y estambres de las mismas longitudes pero genéticamente polimórficos, de forma que las polinizaciones que impliquen a polen y estigmas que comparten los mismos alelos no producen frutos - Sistema gametofítico - Sistema esporofítico INCOMPATIBILIDAD GAMETOFÍTICA El tipo de incompatibilidad de los granos de polen está determinado por el genotipo haploide del propio gameto INCOMPATIBILIDAD ESPOROFÍTICA El tipo de incompatibilidad de los granos de polen está determinado por el genotipo diploide de su progenitor (esporofito) En el sistema esporofítico los alelos se pueden expresar independientemente o mostrar dominancia uno sobre otro en polen y/o pistilo Sistema esporofítico: - Si S2>S1 no hay polinización - Si S1>S2 ambos son compatibles La expresión génica en sistemas esporofíticos y gametifíticos Zona de inhibición: estigma o estilo auto alo Prunus Lilium Modelo generalizado de funcionamiento de los alelos y proteínas de autoincompatibilidad Interacción de proteínas de polen/pistilos TIPOS SEXUALES EN PLANTAS Hermafroditas: Un solo tipo de flor con órganos de ambos sexos Monoicas: Flores masculinas y femeninas se presentan separadamente en la misma planta Dioicas: Plantas que presentan únicamente flores masculinas o flores femeninas DETERMINISMO SEXUAL EN PLANTAS Cromosomas sexuales (Silene) Determinación por cruzamiento entre formas dioicas y monoicas (Bryonia, Ecballium) Determinación por serie alélica X, Xm, Y (Spinacia) Evolución de la dioecia en plantas superiores Monoico (bisexual) Dioico (Zea mays) REPRODUCCIÓN ASEXUAL Aposporia (Crepis) Aposporia (Cenchrus) Diplosporia (Antennaria) Diplosporia (Taraxacum) Poliembrionía nucelar (Citrus) Poliembrionía integumentaria (Spiranthes) Poliembrionía en el suspensor (Zygophyllum) Poliembrionía sinérgida (Pennisetum) (Ovocélula) (Sinérgida) ALTERNANCIA DE REPRODUCCIÓN SEXUALY ASEXUAL NIVELES DE PLOIDÍA Y SISTEMAS DE REPRODUCCIÓN Limonium sect. Limonium Diploide Sexual Dos morfotipos con sistema esporofítico autoincompatible. Alógamos. Polen viable Un morfotipo con sistema esporofítico autoincompatible. Polen viable Poliploide Apomictico (Rosselló et al.) Patrones de especiación en Limonium sect. Limonium) L. cossonianum Diploide L. ebusitanum 2n=18 2n=16 Triploide 2n=24 8-8-8 2n=25 8-8-9 2n=26 8-9-9 2n=27 9-9-9 Marcadores cromosómicos metacéntricos Characteristicos del genoma 2n=16 Marcador Genoma 2n=16 2n=18 2n=24 2n=25 2n=26 2n=27 2n=24 COMPLEJO AGÁMICO: REPRODUCCIÓN SEXUALY ASEXUAL Bibliografía: - GRANT V. 1989. Especiación vegetal. Ed. Noriega. Mexico. - JOHRI, BM. 1984. Embryology of angiosperms. Springer-Verlag. Berlin. - MOTA J, CUETO M, MERLO ME. 2003. Flora amenazada de la provincia de Almería. Universidad de Almería. - PURVES W. K, ORIANS G H, HELLER H C, SADAVA D. 2004. Life: The Science of Biology. W H Freeman, New York. - RAVEN, P, EVERT, RF, EICHHORN, SE. 1991-1992. Biología de las plantas. Vol.1-2. ed. trad. Reverté. Barcelona. - SHIVANNA, KR., JOHRI, BM. 1985. The angiosperm pollen. Structure and function. Wiley Eastern Ltd. New Delhi.

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