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| Linha do tempo da evolução vegetal. |
Nas plantas estão presentes dois tipos de reprodução a
assexuada, que ocorre no esporófito, e a sexuada, que ocorre no gametófito.
Reprodução assexual é todo tipo de reprodução em que não há
participação de gametas, nas plantas ela ocorre de várias maneiras.
A reprodução assexual em plantas pode ser ‘vegetativa’, quando partes de um
vegetal se diferenciam produzindo outro indivíduo completo ou por ‘apomixia’, onde há formação de sementes
sem a participação de gametas. O homem tirou partido desta capacidade de
reprodução assexuada nas plantas, desenvolvendo métodos especializados de
multiplicação e melhoramento vegetal.
Normalmente, relaciona-se a reprodução assexual com
identidade genética, porém, através de alguns tipos de APOMIXIA, pode haver
recombinação do DNA parental.
A apomixia ocorre em todo o reino vegetal e nas algas.
Na apomixia há formação de sementes que se desenvolvem no
ovário das flores, através de sementes férteis que não resultam da união do
gameta masculino e feminino.
Há três tipos básicos de APOMIXIA: aposporia, diplosporia e
embionia adventícia. Além disso, podem coexistir, num mesmo óvulo, processos
apospóricos e sexuais.
Entre as Angiospermas, mais de 300 espécies, de mais de 35
famílias são apomíticas. Tais espécies pertencem, principalmente às gramíneas,
compostas, rosáceas e rutáceas.
APOSPORIA
Neste processo há formação de um saco embrionário a partir
de células da nucela. Tais células são chamadas de ‘apósporos iniciais’ e se
assemelham à célula mãe de megásporo, possuindo um grande núcleo e citoplasma
denso.
Os apósporos iniciais originam um saco embrionário através
de mitoses. Portanto, as sementes apresentarão identidade genética com a planta
mãe. Em alguns casos há coexistência, num mesmo óvulo, de aposporia com processos
sexuais, porém os produtos do processo sexual tendem a degenerar, pois os
apospóricos se desenvolvem mais rapidamente, já que não envolvem meiose.
DIPLOSPORIA
Diplosporia Mitótica
Neste tipo de reprodução o embrião se desenvolve de um saco embrionário
derivado da célula mãe de megásporo, cuja meiose é alterada, não ocorrendo a
redução do número de cromossomos.
Ou seja, não ocorre a separação dos homólogos
na meiose I por falta de homologia de pareamento de homólogos.
Já na meiose II ocorre a separação das cromátides-irmãs,
quando um dos megásporos degenera, ficando apenas um funcional.
Neste caso, ocorre a redução de cromossomos na meiose I e separação das
cromátides na meiose II. Das 4 células formadas, três se degeneram e a única
célula que se desenvolve duplica espontaneamente os cromossomos.
Assim ela
volta a ser diploide, mas é genéticamente diferenciada da célula original.
Neste processo há o aumento da homozigose nos descendentes.
Observação: a
diplosporia meiótica não foi descrita em plantas de interesse agronômico, por
isso não é usada para melhoramento genético.
EMBRIONIA ADVENTÍCIA
Nestes casos, origina-se um saco embrionário adventício, ou
seja, não é a partir da célula mãe do megásporo, mas de células somáticas da
nucela.
As células destinadas a se tornarem embriões adventícios
possuem núcleo grande e citoplasma denso. Sua proliferação por mitoses forma
uma estrutura semelhante a um botão, que se divide rapidamente e forma um
embrião típico.
Caso ocorra embrionia adventícia em um óvulo fecundado
forma-se uma semente poliembriônica, cujos embriões podem coexistir,
compartilhando um mesmo endosperma.
Observação: a embrionia adventícia é quase sempre facultativa,
isto é, ela coexiste com a sexual numa mesma população, em uma mesma planta mãe
ou numa mesma semente.
A genética da APOMIXIA.
A apomixia é geneticamente controlada. Embora a maioria das
investigações indique ocorrência de um modelo de herança simplas com 1 ou 2
genes dominantes, há autores que sugerem a ocorrência de grupos de ligação ou
processos regulatórios de expressão gênica. De qualquer forma, há indicações de
poucos genes envolvidos.
ASPECTOS EVOLUTIVOS
Em termos evolutivos, a reprodução assexual promove um
rápido aumento do tamanho populacional em condições adversas, em que haja um
pequeno número de indivíduos fundadores. Neste caso, a apomixia facultativa é
uma garantia de não extinção por redução excessiva do tamanho populacional,
conferindo uma vantagem às espécies que as possuem.
No reino animal, também há espécies que conseguem
reproduzir-se assexuadamente, garantindo a manutenção e crescimento de
populações que sofreram processos de redução populacional, aumentando o número
de fêmeas aptas a retornarem aos processos sexuais.
Exemplo disso são os
carrapatos, cujas fêmeas são partenogenéticas e os machos se desenvolvem por
fecundação sexual.
APOMIXIA e Melhoramento Genético.
As plantas apomíticas facultativas têm sido usadas em
processos mais recentes de melhoramento genético.
A sua vantagem é possibilitar
a imediata fixação de qualquer genótipo superior selecionado no processo de
melhoramento, permitindo o desenvolvimento de plantas idênticas com alto grau
de heterozigose.
Todavia, este tipo de reprodução também está associado ao
baixo índice de cruzamentos, nos casos em que é obrigatória, ou á instabilidade
da cultivar nos casos em que é facultativa.
O interesse atual de utilização da apomixia para
melhoramento vegetal reside na transferência da apomixia para diferentes
culturas, em que este fenômeno não ocorra naturalmente para otimizar a fixação
de genes selecionados.
Fonte principal:
CAVALLI, Suzana S. Apomixia:
um método de reprodução assexual, in FREITAS L.B. ; BERED, F. (org.) Genética e Evolução Vegetal. Porto
Alegre ; Editora da UFRGS, 2003.
Leituras complementares:
1- ARAGUAIA, Mariana. BRASIL ESCOLA - Carrapato (Ordem Ixodida).
2- Enciclopédia Britânica – Escala temporal da evoluçãovegetal:
3- Universidade do Chile - Desarrollo del saco embrionario ygameto femenino
4- Wikimedia Commons – Diversidade vegetal.
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