Interação do Pistilo de Pólen em Plantas de Florescência

Interação com Pistilo de Pólen em Plantas com Flores!

Um caráter especial da reprodução sexual em angiospermas é a interação do grão de pólen, o gametófito masculino com o maciço tecido esporofítico do pistilo (estigma e estilo) antes de liberar os gametas masculinos próximos ao óvulo.

Somente após a elucidação da auto-incompatibilidade, a importância da interação pólen-pistilo tornou-se aparente.

As principais funções a serem realizadas durante a reprodução sexual por qualquer organismo são:

a) Estabilidade das espécies.

(b) Manutenção do grau razoável de variabilidade genética dentro das espécies.

Organismos sexualmente reprodutivos têm a capacidade de reconhecer e selecionar gametas adequados para fertilização. A função de reconhecimento e aceitação dos parceiros de acasalamento é a escolha dos próprios gametas. Os gametas femininos produzem substâncias químicas para atrair os gametas masculinos.

Em plantas com flores, o gameta feminino está presente no saco embrionário e, portanto, assentado profundamente dentro do óvulo em nucelo, que por sua vez é coberto pelo pistilo para formar ovário, estilo e estigma. Os grãos de pólen (microspores) não têm acesso direto ao gameta feminino.

O tubo polínico aparece a partir de poros germinativos presentes nos grãos de pólen. Todo o conteúdo de grãos de pólen migra para o tubo polínico. O crescimento máximo ocorre na região da ponta e o citoplasma está principalmente confinado à região da ponta do tubo polínico. Para restringir o citoplasma à ponta do tubo polínico, formam-se tampas calosas em intervalos regulares no tubo polínico.

Depois de ser depositado no estigma, o grão de pólen absorve o líquido da superfície úmida do estigma, expande-se em tamanho e o inline se projeta para fora através do poro germinativo. O estigma desempenha um papel importante na germinação do grão de pólen. O estigma secreta fluido contendo líquidos, gomas, açúcar e resinas.

A principal função da secreção estigmática é proteger o pólen, bem como o estigma da dessecação. Em grãos de pólen de Brassica aderem às papilas estigmáticas por causa da “fusão da reação” com o revestimento ceroso da cutícula causado pela enzima cutinase. Os grãos de pólen podem aderir ao estigma por cordões mucilaginosos, por exemplo, Cosmos. O estigma em muitas famílias forma excrescências papilósicas que são compostas de proteínas hidrofílicas.

Os grãos de pólen também podem germinar no saco de antera (microsporângio), na superfície das pétalas, no estilo (no caso do estigma ter sido removido) em algumas flores cleistogâmicas. Período de viabilidade do pólen difere de espécie para espécie.

No período de tempo em que os grãos de pólen permanecem viáveis ​​é variável e depende da temperatura e umidade existentes. Em alguns cereais, como arroz e trigo, os grãos de pólen perdem a viabilidade em 30 minutos. e em alguns membros das famílias Rosaceae, Leguminoseae e Solanaceae, eles mantêm a viabilidade por meses.

Deve-se estar familiarizado com o armazenamento de sêmen / espermatozóides de muitos animais, incluindo humanos, para inseminação artificial. É possível armazenar grãos de pólen de um grande número de espécies durante anos em nitrogênio líquido (-196C).

Esse pólen armazenado pode ser usado como banco de pólen, semelhante a bancos de sementes, em programas de melhoramento de culturas, etc. Os grãos de pólen não germinados contêm ribossomos livres. A montagem do polissomo começa imediatamente após a absorção de água. Enzimas necessárias para a germinação do pólen são produzidas neste momento.

O pólen viável germina o estigma, independentemente da posição do tubo germinativo. O pólen fica hidratado no estigma, absorve água. Incha e germina para produzir o tubo polínico. O pólen hidratado apresenta uma alta taxa de r-RNA / t-RNA.

Tubo de pólen sempre cresce na direção do ovário. Caminho dos tubos de pólen no pistilo é guiado pela secreção do óvulo. O fluido estigmático contém substâncias químicas como resinas, açúcares e lipídios, etc., que fornecem meio adequado para a germinação do pólen.

Em grãos de pólen logo abaixo da região de abertura, estão presentes enzimas como fosfatase alcalina, ribonuclease, esterase e amilase. Eles ajudam na germinação do pólen. A enzima cutinase (no tubo polínico) dissolve a cutina no estigma no ponto de contato. Além da cutinase, também degrada a camada de cutícula das células do canal tipo.

Normalmente, um tubo polínico é formado a partir de um grão de pólen (monossifônico). Mais de um tubo polínico pode emergir de um grão (polissifão), mas apenas um deles faz um maior crescimento. Em Asclepiadaceae e Orchidaceae muitos grãos de pólen de polínica podem germinar simultaneamente para formar muitos tubos germinativos.

A interação do estigma do pólen determina a germinação do grão de pólen no estigma. Neste caso, a superfície estigmática reconhece o grão de pólen específico e só então permite a hidratação e finalmente germinar. No grão de pólen auto-incompatível, alguns fatores na exina podem produzir resposta de rejeição na superfície estigmática.

O pistilo está adequadamente equipado com dispositivos para permitir que o pólen de apenas o tipo certo de acasalamento funcione normalmente, outros são descartados. O estigma recebe uma variedade de pólenes transportados pelo ar ou por insectos, mas nem todo o pólen que atinge o estigma consegue afectar a fertilização.

Em plantas florescentes, a interação maciça pólen-pistilo, seguida pela transferência da função de reconhecimento e rejeição do ovo para o tecido esporofítico do pistilo, levou ao estabelecimento bem-sucedido da auto-incompatibilidade. Todos os gametas masculinos que se originam do mesmo genótipo são efetivamente impedidos de ter acesso ao gameta feminino.

Devido à interação do pólen com o pistilo, intensa competição se desenvolve mesmo nos gametas compatíveis. Os grãos de pólen são continuamente submetidos a forte competição no pistilo. Apenas os gametas masculinos com tubo polínico vigoroso são capazes de atingir o gameta feminino.

Qualquer gameta compatível que tenha êxito em estabelecer contato inicial com o gameta feminino geralmente afeta a fertilização. A intensa competição de tubos polínicos é responsável pelo sucesso das angiospermas em relação a outros grupos de plantas. A interação pólen-pistilo é de grande importância na biologia da reprodução sexual e na formação de sementes.

Tais estudos forneceram dados valiosos sobre a estrutura do pistilo, particularmente do estigma em relação à sua função. O pistilo desenvolveu mecanismos para reconhecer grãos de pólen e permitir o crescimento de tubos a partir dos compatíveis; tubos polínicos incompatíveis são efetivamente impedidos de atingir o gameta feminino.