Il microsporogenesi, in botanica è una delle fasi di formazione dei granuli pollinici. Nello specifico, comprende la formazione di una microspora. Si manifesta nelle antere del fiore, a partire da cellule chiamate microsporociti.
In sostanza, il processo coinvolge la divisione meiotica dei microsporociti, portando alla formazione di cellule chiamate microspore. Poiché il microsporocita va incontro a meiosi, per ogni cellula iniziale si ottengono quattro figlie con riduzione del carico genetico.
Il destino della microspora è trasformarsi in una cellula con due nuclei. Durante il suo sviluppo, la microspora aumenta progressivamente il suo volume, evento che è associato alla formazione di un vacuolo. Parallelamente, si verifica lo spostamento del nucleo cellulare.
Questo processo dà origine al granulo pollinico, che subisce successive trasformazioni dopo la fecondazione. Il processo mediante il quale una microspora si trasforma in polline è chiamato microgametogenesi.
Una volta che il polline scende dallo stigma, si verifica nuovamente la duplicazione di uno dei nuclei, noto come nuclei di sperma. In questo modo, il gametofito maschile è costituito da una cellula con tre strutture nucleari.
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Un granello di polline è una struttura di dimensioni più o meno microscopiche che corrisponde al gametofito maschile delle piante con semi o spermatofiti..
La porzione dell'antera che contiene i chicchi è chiamata sacco pollinico, situata nella zona maschile del fiore: gli stami.
La vita di questo gametofito maschile avviene in tre fasi ben definite: uno stadio iniziale di sviluppo che all'interno del tessuto sporofitico maschile si chiama microsporogenesi; seguita da una fase indipendente di viaggio verso uno stigma compatibile e infine una fase di rapida crescita nel tessuto sporofitico femminile.
Il primo stadio è la microsporogenesi e si verifica all'interno delle antere. Questo comprende una serie di divisioni meiotiche di cellule chiamate microsporociti o "polline madre", che sono incapsulate in uno spesso muro di callosio..
Il risultato di questa divisione è una tetrade di cellule, dove ognuna si svilupperà in un gametofito maschile. Ciascuna di queste cellule è incapsulata in una seconda parete di callosio.
Ricorda che la meiosi è un processo di divisione cellulare con proprietà riducenti. Il carico genetico della cellula staminale non è lo stesso di quello riscontrato nelle figlie.
Nel caso dei microsporociti, questi sono diploidi, quindi le cellule figlie risultanti dalla divisione iniziale sono aploidi. Il numero di cromosomi risultanti dipende dalla specie.
La divisione meiotica nucleare è seguita dalla citochinesi. Questo passaggio è decisivo per la formazione finale della tetrade, poiché ci sono più modelli o tipi di disposizioni per esso..
La citochinesi successiva si verifica quando ogni divisione cellulare è accompagnata da una divisione del citoplasma, fenomeno tipico delle monocotiledoni. Quando ciò accadrà, vedremo che le microspore sono disposte su un unico piano, sotto forma di una tetrade, di un rombo o di una lettera T..
La divisione alternativa è nota come citochinesi simultanea, dove le pareti si formano alla fine della meiosi. Si verifica nel gruppo dei dicotiledoni. Questo modello si traduce nella dispersione delle microspore su più piani..
Le pareti polliniche iniziano a formarsi quando le microspore sono ancora nella disposizione tetrade e incapsulate dalle pareti callose..
Il primo passaggio prevede la deposizione di una sostanza chiamata primexin sulla superficie della microspora. Segue la deposizione dei precursori della sporopolenina. Il processo si conclude con la deposizione della sporopolenina, una molecola di natura impermeabile, resistente all'attacco dei prodotti chimici..
Le aperture si sviluppano nelle regioni dove è stato impedito il deposito di primexin, per azione del reticolo endoplasmatico.
Durante la formazione del polline, il tappeto gioca un ruolo cruciale. Questo comprende uno strato di cellule situate nell'antera che circonda le cellule staminali della microspora. Ci sono due tipi di cellule sul tappeto: secretorie e ameboidi.
Queste cellule sono molto specializzate e hanno una durata di vita piuttosto breve. Nel tempo, le cellule perdono la loro organizzazione e vengono finalmente riassorbite.
Il suo ruolo principale nello sviluppo del polline consiste nel fornire nutrimento alla microspora. Inoltre, hanno la capacità di sintetizzare una serie di enzimi e di produrre il "cemento" del polline o pollenkit.
Il pollenkit è un materiale di natura eterogenea (lipidi, flavonoidi, carotenoidi, proteine, polisaccaridi, ecc.) E di consistenza appiccicosa che aiuta a tenere insieme i granuli di polline durante il trasporto e li protegge dall'essiccazione, dalla luce ultravioletta e da altri fattori che possono influenzarne la qualità.
Per concludere, spiegheremo brevemente in cosa consiste la microgametogenesi, al fine di esporre in modo conclusivo come si verifica la genesi di un granello di polline. Questo processo varia in angiosperme e gimnosperme, vale a dire:
Nelle angiosperme, la microgametogenesi comprende la prima e la seconda divisione mitotica del polline, che porta alla formazione di gameti maschili..
Questo processo inizia con la formazione di un vacuolo situato al centro della cellula, un evento che costringe il nucleo a muoversi. Questo movimento nucleare segna il passaggio da una microspora a un giovane granello di polline..
La prima divisione mitotica è seguita da una seconda divisione asimmetrica, dove si formano una porzione generativa e una vegetativa. Quest'ultimo comprende un volume maggiore e contiene un nucleo ampio e diffuso. Nel caso della porzione generativa contiene un nucleo più piccolo e condensato.
Successivamente, si verifica una divisione simmetrica in cui la cellula generativa dà origine a due spermatozoi.
Al contrario, la microgametogenesi nelle gimnosperme si sviluppa attraverso molteplici divisioni mitotiche. La maggior parte dei granuli di polline in questa stirpe vegetale è composta da più di una cellula..
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