Полиэмбриония - это явление, при котором два или более эмбриона развиваются из одного оплодотворенного яйца. [1] [2] [3] Из-за того, что зародыши происходят из одного и того же яйца, эмбрионы идентичны друг другу, но генетически отличаются от своих родителей. [1] [2] Генетическое различие между потомством и родителями, но сходство между братьями и сестрами - существенные различия между полиэмбрионией и процессом почкования и типичным половым размножением . [2] Полиэмбриония может возникать у людей, приводя к однояйцевым близнецам , хотя этот процесс является случайным и с низкой частотой. [1]Полиэмбриония регулярно встречается у многих видов позвоночных , беспозвоночных и растений .
Позвоночные
Броненосцы - наиболее хорошо изученные позвоночные животные, которые подвергаются полиэмбрионии. Шесть видов броненосцев из рода Dasypus всегда полиэмбриональны. [4] В девяти диапазонов броненосец , например, всегда рождают четыре идентичных Янг. Ожидается, что есть два условия, которые будут способствовать эволюции полиэмбрионии: мать не знает условий окружающей среды своего потомства, как в случае с паразитоидами, или ограничение размножения. [2] Считается, что девять полосатых броненосцев эволюционировали в полиэмбриональные из-за последнего. [4]
Беспозвоночные
Более яркий пример использования полиэмбрионии в качестве конкурентного репродуктивного инструмента обнаружен у паразитоидов Hymenoptera , семейства Encyrtidae . [5] Потомки расщепляющегося эмбриона развиваются по крайней мере в двух формах: те, которые разовьются во взрослых особей, и те, которые станут типом солдат, называемых ранними личинками. [5] Эти последние личинки патрулируют хозяина и убивают любых других паразитоидов, которых они находят, за исключением своих братьев и сестер, обычно сестер. [5]
Обязательно полиэмбриональные насекомые делятся на два класса: перепончатокрылые (некоторые осы) и Strepsiptera . [6] Из одного яйца эти насекомые могут произвести более тысячи потомков. [6] Полиэмбриональные осы из группы перепончатокрылых могут быть далее подразделены на четыре семейства, включая Braconidae ( Macrocentrus ), Platygastridae ( Platygaster ), Encyrtidae ( Copidosoma ) и Dryinidae . [6]
Полиэмбриония встречается и у мшанок . [2] [7] Посредством недавнего анализа генотипа и молекулярных данных было высказано предположение, что полиэмбриония встречается во всем отряде Cyclostomata . [7]
Растения
Этот термин также используется в ботанике для описания явления проростков, возникающих из одного зародыша. Около 20 родов гимноспор подвергаются полиэмбрионии, называемой « полиэмбрионией дробления », когда исходная зигота разделяется на множество идентичных эмбрионов. [1] [3] В некоторых таксонах растений множество эмбрионов полиэмбрионии в конечном итоге дает только одно потомство. [1] Механизм, лежащий в основе феномена образования одного (или в некоторых случаях нескольких) потомков, описан в Pinus sylvestris как запрограммированная клеточная смерть (PCD), при которой удаляются все эмбрионы, кроме одного. [1] Первоначально все зародыши имеют равные возможности развиться в полноценные семена, но на ранних стадиях развития один эмбрион становится доминирующим в результате конкуренции , и, следовательно, теперь бездействующее семя, в то время как другие зародыши уничтожаются посредством PCD. [1]
У рода Citrus есть несколько видов, которые подвергаются полиэмбрионии, где несколько зародышей, полученных из нуцеллярных клеток, существуют вместе с эмбрионами, полученными половым путем. [8] [9] Антони ван Левенгук впервые описал полиэмбрионию в 1719 году, когда в семени цитрусовых было обнаружено два прорастающих зародыша. [3] У Citrus полиэмбриония генетически контролируется общим локусом полиэмбрионии среди видов, определяемым однонуклеотидным полиморфизмом в секвенированных генотипах. [8] Различия между видами цитрусовых основаны на количестве развивающихся эмбрионов, влиянии окружающей среды и экспрессии генов. [9] Как и в случае с другими видами, из-за того, что многие зародыши развиваются в непосредственной близости, возникает конкуренция, которая может вызвать колебания в успешности семян или их жизнеспособности. [9]
Смотрите также
- Моноэмбриония
Рекомендации
- ^ a b c d e f g Филонва, LH; фон Арнольд, S .; Daniel, G .; Божков, П.В. (2002). «Запрограммированная гибель клеток уничтожает все, кроме одного зародыша в семени полиэмбрионального растения» . Природа . 9 (10): 1057–1062. DOI : 10.1038 / sj.cdd.4401068 . PMID 12232793 .
- ^ а б в г д Крейг, Шон Ф .; Слободкин, Лоуренс Б .; Рэй, Грегори А .; Бирманн, Кристиана Х. (1 марта 1997 г.). «Парадокс полиэмбрионии: обзор случаев и гипотеза его эволюции». Эволюционная экология . 11 (2): 127–143. DOI : 10,1023 / A: 1018443714917 . ISSN 0269-7653 . S2CID 5556785 .
- ^ а б в Батыгина, ТБ; Виноградова, Ю. Ю. (2007-05-01). «[Феномен полиэмбрионии. Генетическая гетерогенность семян]». Онтогенез . 38 (3): 166–191. ISSN 0475-1450 . PMID 17621974 .
- ^ а б Loughry, WJ; Prodöhl, Paulo A .; McDonough, Colleen M .; Avise, Джон К. (1 января 1998 г.). «Полиэмбриония броненосцев: необычная особенность репродуктивного тракта самки девятипоясного броненосца может объяснить, почему ее пометы состоят из четырех генетически идентичных потомков». Американский ученый . 86 (3): 274–279. DOI : 10.1511 / 1998.25.824 . JSTOR 27857027 .
- ^ а б в Э., Бекадж, Нэнси (01.01.1997). Паразиты и патогены: влияние на гормоны и поведение хозяина . Чепмен и Холл. ISBN 978-0412074011. OCLC 875319486 .
- ^ а б в Стрэнд, Майкл (2009). Энциклопедия насекомых (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Эльзевир.
- ^ а б Jenkins, Helen L .; Waeschenbach, Andrea; Окамура, Бет; Хьюз, Роджер Н .; Епископ, Джон Д.Д. (17 января 2017 г.). «Филогенетически широко распространенная полиэмбриония в Cyclostome Bryozoans и длительное асинхронное высвобождение клональных потомков» . PLOS ONE . 12 (1): e0170010. Bibcode : 2017PLoSO..1270010J . DOI : 10.1371 / journal.pone.0170010 . ISSN 1932-6203 . PMC 5240946 . PMID 28095467 .
- ^ а б Накано, Мичихару; Шимада, Такехико; Эндо, Томоко; Фудзи, Хироши; Несуми, Хирохиса; Кита, Масаюки; Эбина, Масуми; Симидзу, Токуру; Омура, Мицуо (01.02.2012). «Характеристика геномной последовательности, показывающей сильную связь с полиэмбрионией среди различных видов и сортов цитрусовых, а также ее синтению с Vitis и Populus». Растениеводство . 183 : 131–142. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2011.08.002 . ISSN 1873-2259 . PMID 22195586 .
- ^ а б в Кишор, Кундан; Н., Моника; Д., Ринчен; Лепча, Бонифаций; Панди, Бриеш (01.05.2012). «Признаки полиэмбрионии и всхожести апомиктичных цитрусовых». Scientia Horticulturae . 138 : 101–107. DOI : 10.1016 / j.scienta.2012.01.035 .
Внешние ссылки
- Хуан Мануэль Альварес А. (15 апреля 1997 г.). «Глава 26 - Крупнейший выводок паразитоидов» . Книга рекордов насекомых . Университет Флориды .
- Ж. Бронте Гатенби (1918). «Воспоминания: Полиэмбриония паразитических перепончатокрылых: обзор» . Ежеквартальный журнал микроскопической науки . s2-63: 175–196.
- Ж. Бронте Гатенби (1918). «Сегрегация половых клеток в Trichogramma evanescens » . Ежеквартальный журнал микроскопической науки . s2-63: 161–174.
- Крейг, Сан-Франциско; Слободкин, ЛБ; Рэй, Г. (1997). «Парадокс Полиэмбрионии: обзор случаев и гипотеза его эволюции». Эволюционная экология . 11 (2): 127–143. DOI : 10,1023 / A: 1018443714917 . S2CID 5556785 .