Distyly - Distyly

Distyly türüdür heterostyly bir bitki gösteren ettiği karşılıklı herkogamy . Bu yetiştirme sistemi, tek tek bitkilerin uzun stillere ve kısa stamenlere sahip çiçekler ürettiği iki ayrı çiçek morfuyla karakterize edilir (geleneksel olarak "iğne" olarak anılır, modern isimlendirme bunları "uzun morf" veya "L-morph" olarak ifade eder "çiçekler) veya kısa stilleri ve uzun stamenleri olan (geleneksel olarak" thrum "olarak anılır, modern isimlendirme bunlara" kısa morph "veya" S-morph "çiçekler olarak atıfta bulunur). Bununla birlikte, farklı bitkiler tarafından üretilen çiçekler arasında aşağıdaki özelliklerden en az biri doğruysa, iki morflu herhangi bir bitkiye uzaktan atıfta bulunulabilir; stil uzunluğu, filament uzunluğu, polen boyutu veya şekli veya stigmanın yüzeyinde bir fark vardır . Çoğu damıtık bitki kendi kendine uyumsuzdur, bu nedenle yumurtaları kendi çiçeklerinde dölleyemezler. Spesifik olarak, bu bitkiler morf içi kendi kendine uyumsuzluk sergiler, aynı stil morflu çiçekler uyumsuzdur. Gerçek kendi kendine uyumsuzluk sergilemeyen distilous türler, genellikle, morflar arası melezlere karşı bir önyargı gösterir - bu, zıt morflu bir bireyle çoğalırken daha yüksek başarı oranları sergiledikleri anlamına gelir.

Image
Her iki distilöz morfun diyagramı
Image
Primula'daki distyly örneği. A. L-morph (pin), B. S-morph (thrum) 1. petal. 2 çanak çömlek. 3 anter. 4 pistil.

Arka fon

Primula veris üzerinde yapılan bir çalışmada, iğne çiçeklerinin daha yüksek oranda kendi kendine tozlaşma sergilediği ve trum morfundan daha fazla polen yakaladığı bulundu. Farklı tozlayıcılar , farklı Primula morflarını tozlaştırırken farklı başarı seviyeleri gösterirler , bir tozlaştırıcının başı veya hortum uzunluğu, uzun şekilli çiçeklerden polen alımı ile pozitif olarak ilişkilidir ve kısa biçimli çiçeklerde polen alımı ile negatif olarak ilişkilidir. Bunun tersi, arılar gibi daha küçük başlı tozlayıcılar için de geçerlidir, bunlar kısa biçimli morflardan uzun biçimli morflardan daha fazla polen alırlar. Tozlayıcılardaki farklılaşma, bitkilerin morf içi tozlaşma seviyelerini düşürmesine izin verir.

Charles Darwin, ilk bilimsel açıklamasını 1877'de Aynı Türdeki Bitkiler Üzerindeki Farklı Çiçek Biçimleri adlı kitabında yaptı .

Evrim modelleri

Uzaktan evrimleşen özelliklerin sıralaması için iki ana varsayımsal model vardır: "kendiliğinden kaçınma modeli" ve "polen aktarım modeli".

  1. Kendiliğinden kaçınma modeli, önce kendi kendine uyumsuzluğun (SI), ardından morfolojik farklılığın geliştiğini öne sürüyor. SI'nın erkek bileşeninin önce resesif bir mutasyon yoluyla, ardından baskın bir mutasyon yoluyla kadın özellikleriyle gelişeceği ve son olarak erkek morfolojik farklılıklarının üçüncü bir mutasyon yoluyla gelişeceği öne sürüldü.
  2. Polen aktarım modeli, morfolojik farklılıkların önce evrildiğini ve eğer bir tür akraba depresyonuyla karşı karşıya kalırsa , SI geliştirebileceğini savunuyor . Bu model, kendi kendine uyumlu türlerde karşılıklı herkogaminin varlığını açıklamak için kullanılabilir .

Distyly'nin genetik kontrolü

Kendi kendine uyumsuzluk (veya S - ) lokusu adı verilen bir süperjen , uzaktan olayın meydana gelmesinden sorumludur. S -locus üç sıkıca bağlanmış genlerin (oluşmaktadır S -genes) ayırmak tek bir birim olarak. Geleneksel olarak, bir S- geninin distyly'nin tüm dişi yönlerini kontrol ettiği, erkek morfolojik yönlerini kontrol eden bir gen ve erkek çiftleşme tipini belirleyen bir gen olduğu varsayıldı . Bu hipotez doğru olarak gözükse de Turnera , S içinde -locus Primula beş içermektedir S- genleri. S şekillidir hemizigot için S yeri ve bir bulunmamaktadır L-Biçimdeğişimi alelik muadili . Arasında hemizygotic doğası S lokusta gösterilmiştir Primula , Linum , Fagopyrum , ve Turnera . S- ve lokusu Primula ve Turnera tamamen herkes, yani tarif edilmiştir S- genler tanımlanmıştır.

Varlığı S değişikliklere lokus sonuçlar gen ekspresyonu olarak kullanılarak gösterilmiştir iki çiçek morphs arasında, transkriptomik analizler arasında Lithospermum multiflorum , Primula veris , Primula oreodoxa , Primula vulgaris ve Turnera subulata .

Distilöz türlere sahip ailelerin listesi

Referanslar

  1. ^ Lewis D (1942). "Bitkilerde Uyumsuzluğun Fizyolojisi. I. Sıcaklığın Etkisi" . Londra Kraliyet Cemiyeti Bildirileri. Seri B, Biyolojik Bilimler . 131 (862): 13–26. Bibcode : 1942RSPSB.131 ... 13L . doi : 10.1098 / rspb.1942.0015 . ISSN   0080-4649 . JSTOR   82364 . S2CID   84753102 .
  2. ^ Muenchow G (Ağustos 1982). "Uzaktan evrimi için bir alel kaybı modeli" . Kalıtım . 49 (1): 81–93. doi : 10.1038 / hdy.1982.67 . ISSN   0018-067X .
  3. ^ Barrett SC, Cruzan MB (1994). "Heterostil bitkilerde uyumsuzluk". Bitkilerin Hücresel ve Moleküler Biyolojisindeki Gelişmeler . 2 . Springer Hollanda. s. 189–219. doi : 10.1007 / 978-94-017-1669-7_10 . ISBN   978-90-481-4340-5 .
  4. ^ Shao JW, Wang HF, Fang SP, Conti E, Chen YJ, Zhu HM (Haziran 2019). "Distilöz bitki Primula merrilliana'da kendi kendine uyumsuzluğun tür içi varyasyonu " . AoB TESİSLERİ . 11 (3): plz030. doi : 10.1093 / aobpla / plz030 . PMC   6557196 . PMID   32489575 .
  5. ^ a b Naiki A (2012). "Heterostyly ve poliploidleşme ile parçalanma olasılığı". Bitki Türleri Biyolojisi . 27 : 3–29. doi : 10.1111 / j.1442-1984.2011.00363.x .
  6. ^ a b Deschepper P, Brys R, Jacquemyn H (2018-03-01). "Çiçek morfolojisi ve polinatör topluluğu kompozisyonunun distilöz Primula veris'te polen transferi üzerindeki etkisi". Linnean Topluluğu Botanik Dergisi . 186 (3): 414–424. doi : 10.1093 / botlinnean / box097 . ISSN   0024-4074 .
  7. ^ Darwin C (1877). Charles Darwin tarafından aynı türün bitkilerde çiçeklerin farklı şekilleri .. . D. Appleton ve Co. OCLC   894148387 .
  8. ^ a b Charlesworth D, Charlesworth B (Ekim 1979). "Distyly Evrimi için Bir Model". Amerikan Doğa bilimcisi . 114 (4): 467–498. doi : 10.1086 / 283496 . ISSN   0003-0147 . S2CID   85285185 .
  9. ^ a b Lloyd DG, Webb CJ (1992). "Heterostyly Seçimi". Barrett SC'de (ed.). Heterostyly Evrimi ve İşlevi . Teorik ve Uygulamalı Genetik Üzerine Monograflar. 15 . Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. s. 179–207. doi : 10.1007 / 978-3-642-86656-2_7 . ISBN   978-3-642-86658-6 .
  10. ^ a b c d Barrett SC (Kasım 2019). " ' En karmaşık evlilik düzenlemesi': heterostik ve çözülmemiş sorularla ilgili son gelişmeler" . Yeni Fitolog . 224 (3): 1051–1067. doi : 10.1111 / nph.16026 . PMID   31631362 .
  11. ^ Kappel C, Huu CN, Lenhard M (Aralık 2017). "Kısa bir hikaye uzar: heterostinin moleküler temeline ilişkin son bilgiler" . Deneysel Botanik Dergisi . 68 (21–22): 5719–5730. doi : 10.1093 / jxb / erx387 . PMID   29099983 .
  12. ^ a b c Shore JS, Hamam HJ, Chafe PD, Labonne JD, Henning PM, McCubbin AG (Kasım 2019). "Turnera'daki (Passifloraceae) S-lokusunun uzun ve kısası" . Yeni Fitolog . 224 (3): 1316–1329. doi : 10.1111 / nph.15970 . PMID   31144315 .
  13. ^ Li J, Cocker JM, Wright J, Webster MA, McMullan M, Dyer S, ve diğerleri. (Aralık 2016). "Primula vulgaris'teki S lokus süperjeninin genetik mimarisi ve evrimi" . Doğa Bitkileri . 2 (12): 16188. doi : 10.1038 / nplants.2016.188 . PMID   27909301 . S2CID   205458474 .
  14. ^ Li J, Cocker JM, Wright J, Webster MA, McMullan M, Dyer S, ve diğerleri. (Aralık 2016). "Primula vulgaris'teki S lokus süperjeninin genetik mimarisi ve evrimi" . Doğa Bitkileri . 2 (12): 16188. doi : 10.1038 / nplants.2016.188 . PMID   27909301 . S2CID   205458474 .
  15. ^ Ushijima K, Nakano R, Bando M, Shigezane Y, Ikeda K, Namba Y, ve diğerleri. (Ocak 2012). "Heterostil ketende (Linum grandiflorum) çiçek morfuyla ilgili genlerin izolasyonu: S lokusunun genetik polimorfizmi ve transkripsiyonel ve transkripsiyon sonrası düzenlemeleri" . The Plant Journal . 69 (2): 317–31. doi : 10.1111 / j.1365-313X.2011.04792.x . PMID   21923744 .
  16. ^ Yasui Y, Mori M, Aii J, Abe T, Matsumoto D, Sato S, ve diğerleri. (2012-02-01). "S-LOCUS ERKEN ÇİÇEKLENME 3, heteromorfik kendi kendine uyumsuzluk sergileyen kısa biçimli karabuğday bitkilerinin genomlarında özel olarak mevcuttur" . PLOS ONE . 7 (2): e31264. Bibcode : 2012PLoSO ... 731264Y . doi : 10.1371 / journal.pone.0031264 . PMC   3270035 . PMID   22312442 .
  17. ^ a b Nowak MD, Russo G, Schlapbach R, Huu CN, Lenhard M, Conti E (Ocak 2015). "Primula veris'in taslak genomu, heterostilin moleküler temeli hakkında fikir verir . " Genom Biyolojisi . 16 (1): 12. doi : 10.1186 / s13059-014-0567-z . PMC   4305239 . PMID   25651398 .
  18. ^ Cohen JI (2016-12-23). " De novo Dizileme ve Distilöz Türlerin Çiçek Gelişiminin Karşılaştırmalı Transkriptomikleri Lithospermum multiflorum " . Bitki Biliminde Sınırlar . 7 : 1934. doi : 10.3389 / fpls.2016.01934 . PMC   5179544 . PMID   28066486 .
  19. ^ Zhao Z, Luo Z, Yuan S, Mei L, Zhang D (Aralık 2019). "Primula oreodoxa'da uzaktan gelişim üzerine global transkriptom ve gen birlikte ifade ağı analizleri" . Kalıtım . 123 (6): 784–794. doi : 10.1038 / s41437-019-0250-y . PMC   6834660 . PMID   31308492 .
  20. ^ Burrows B, McCubbin A (Mayıs 2018). " Primula vulgaris Çiçek Gelişiminde S- Odakla Düzenlenmiş Diferansiyel İfadenin İncelenmesi " . Bitkiler . 7 (2): 38. doi : 10.3390 / bitkiler7020038 . PMC   6027539 . PMID   29724049 .
  21. ^ Henning PM, Shore JS, McCubbin AG (Haziran 2020). " Turnera subulata'daki Heterostyly'nin Transkriptom ve Ağ Analizleri Mekanistik İçgörüler Sağlıyor : S -Loci'ler Pistil Uzaması için Kırmızı Işık mı?" . Bitkiler . 9 (6): 713. doi : 10.3390 / bitkiler9060713 . PMC   7356734 . PMID   32503265 .