이질적인

Heterostyly
프리뮬라 vularis의 꽃
긴 꽃
짧은 꽃
긴 스타일(A) 및 짧은 스타일(B) 꽃의 해부:
  1. 코롤라(꽃잎)
  2. 캘릭스(씰)
  3. 슈타멘
  4. 피스틸

헤테로스티는 꽃에 있는 다형성과 헤르코가미의 독특한 형태이다.이형성 종에서, "모형"이라고 불리는 두세 종류의 꽃들이 개체군에 존재한다.각각의 식물에서, 모든 꽃들은 같은 형태를 공유합니다.꽃의 형태들은 암술과 수술의 길이가 다르며, 이러한 특징들은 연속적이지 않다.형태 표현형은 유전자적으로 자기불합성의 독특한 시스템을 담당하는 유전자와 연결되어 있는데, 이것은 이형 자기불합성으로 불린다. 즉, 한 형태에 있는 꽃의 꽃가루는 같은 형태의 다른 꽃을 수정시킬 수 없다.

2개의 꽃모형을 가진 헤테로스티로스 식물은 '디스티루스'라고 불린다.한 형태에서 수술의 길이는 짧고 암술은 길다; 두 번째 형태에서 수술의 길이는 길고 암술의 길이는 두 번째 형태에서 암술의 길이와 같다.증류성 식물의 예로는 프림로즈와 다른 많은 프리뮬라 [1][2]종들, 메밀, 아마 그리고 다른 리넘 종들, 리트럼 [3]종들, 그리고 많은 크립탄타 [4]종들이 있다.[1][2]

3개의 꽃모형을 가진 헤테로스티로스 식물은 '삼형성'이라고 불린다.각각의 형태에는 두 가지 종류의 수술들이 있다.한 형태에서는 암술이 짧고 수술의 길이는 중간이며, 두 번째 형태에서는 암술이 중간이며, 수술의 길이는 짧고 길다. 세 번째 형태에서는 암술이 길고, 수술의 길이는 중간이다.옥살리스 페스카프레, 보라색 루즈스트라이프(Lythrum salicaria) 및 다른 종류의 리트럼은 [3]삼형성이다.

이형성 꽃의 수술과 암술의 길이는 다른 꽃가루 매개자 또는 같은 꽃가루 매개자의 다른 신체 부위에 의해 수분되도록 조정됩니다.따라서, 긴 수술에서 유래한 꽃가루는 짧은 암술보다는 주로 길게 도달하고,[1][2] 그 반대도 마찬가지입니다.꽃가루가 같은 형태의 두 꽃 사이에서 옮겨질 때, 꽃의 나이나 [5]온도와 같은 환경적 요인에 의해 깨지지 않는 한, 자기불일치 메커니즘 때문에 수정이 이루어지지 않는다.

이질성의 진화

Eichhornia azurea는 다른 형태들을 나타내는 원위형의 한 예이다.

헤테로스티는 옥살리드과, 프리뮬라과, 폰테테리아과,[6][7] 보라긴과를 포함한 25개 이상의 다른 식물 과에서 독립적으로 진화해왔다.이들 과는 모든 종에 걸쳐 이질적인 모습을 보이지 않으며, 일부 과는 Eichhornia(Pontederiaceae)의 종과 같이 두 가지 짝짓기 체계를 나타낼 수 있다.예를 들어, Eichhornia azurea는 비뚤어진 모습을 보이는 반면, 같은 속인 다른 종인 Eichhornia crassipes는 트리스틸성을 [8]보인다.

아이히호니아 크라시프는 다른 형태를 나타내는 과에 존재하는 진부한 모습을 보인다.

이질성은 주로 교배를 촉진하는 메커니즘으로 진화한 것으로 생각된다.호모스테러스 자기부적합과는 반대로 이질성의 반복적인 독립적 진화를 설명하기 위해 여러 가설이 제안되었다. 1) 이질성이 호환되지 않는 스티그마에 대한 남성 배우자 낭비를 줄이고 상호 헤르코가미를 통해 남성 기능을 통해 적합성을 증가시키는 메커니즘으로 진화하였다. 2) 이질성은 다음과 같이 진화하였다.원위종과 삼위종의 꽃 형태 간 이형성 자기 적응성 선택의 결과, 그리고 3) 식물에서 이형성의 존재로 균질성 동물 수분종의 [9]꽃가루 분산 기능과 꽃가루 수용 기능 간에 발생할 수 있는 충돌을 감소시킨다.

헤테로스티는 아마 지고모르픽 꽃이 [9]교잡수분에 효과적이기 때문에 액티모르픽 꽃에서 가장 많이 나타난다.

모델

현재 진화 모델은 꽃가루 전달 모델과 자가 발생 방지 모델을 포함합니다.

1992년 Lloyd와 Webb에 의해 제안된 꽃가루 전달 모델은 크로스폴렌 전달의 유효성에 기초하고 있으며, 호혜적 헤르코가미의 물리적 특성이 먼저 진화한 후 호혜적 [6]헤르코가미의 진화에 대한 반응으로 다이얼릭 불일치가 발생했음을 시사한다.이 모델은 꽃가루 [10]전달의 정확도를 높이는 선택적인 힘에 대한 직접적인 반응으로 진화했다는 다윈의 1877년 생각과 유사합니다.

대안 모델인 자가화 회피 모델은 1979년 Charlesworth와 Charlesworth에 의해 모집단 유전적 접근법을 사용하여 도입되었다.자기부조화 방지 모델은 자기부조화 시스템이 진화한 첫 번째 특성이었고,[11] 호혜적 헤코가미의 물리적 속성이 전자에 대한 반응으로 진화했다고 가정한다.

유전자 결정

슈퍼진 모델은 원주성 꽃에 존재하는 독특한 꽃 특성을 어떻게 유전할 수 있는지를 기술합니다.이 모델은 1955년 에른스트에 의해 처음 소개되었고 1979년 찰스워스와 찰스워스에 의해 더욱 정교해졌다.1992년 루이스와 존스는 슈퍼진이 세 개의 연결된 다이얼렉 [11][12][13]궤적으로 구성되어 있다는 것을 증명했다.G 궤적은 스타일 길이와 부적합 반응을 포함한 석회암 특성을 결정하는 역할을 하며, P 궤적은 꽃가루 크기와 꽃가루의 부적합 반응을 결정하고, 마지막으로 A 궤적은 다른 높이를 결정한다.이들 3개의 다이얼릭 궤적은 각각 GPA와 GPA로 표기된 Supergene S 궤적에서 분리되는 S 대립 유전자와 s 대립 유전자를 구성한다.프리뮬라에서 원위형의 슈퍼유전자에 책임이 있는 9개의 장소가 있을 수 있다는 다른 가설은 있었지만, 이것을 뒷받침할 만한 설득력 있는 유전자 자료는 없었다.

또한 슈퍼유전자 제어는 진부하게 함축되어 있지만 이를 뒷받침할 수 있는 유전적 증거는 없다.3차원 슈퍼진 모델은 S와 M [9]궤적에 두 개의 슈퍼진 발생을 필요로 한다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Charles Darwin (1862). "On the two forms, or dimorphic condition, in the species of Primula, and on their remarkable sexual relations". Journal of the Proceedings of the Linnaean Society (Botany). 6 (22): 77–96. doi:10.1111/j.1095-8312.1862.tb01218.x.
  2. ^ a b c Charles Darwin (1877). The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species. London: Murray.
  3. ^ a b P. H. Barrett, ed. (1977). The collected papers of Charles Darwin. Chicago University Press.
  4. ^ Arthur Cronquist; Arthur H. Holmgren; Noel H. Holmgren; James L. Reveal; Patricia K. Holmgren (1984). Subclass Asteridae (except Asteraceae). Intermountain Flora; Vascular Plants of the Intermountain West, U.S.A. Vol. 4. The New York Botanical Garden. p. 224. ISBN 0-89327-248-5.
  5. ^ Franklin-Tong, Vernonica E. (2008). Self-Incompatibility in Flowering Plants Evolution, Diversity, and Mechanisms. doi:10.1007/978-3-540-68486-2. hdl:1893/1157. ISBN 978-3-540-68485-5.
  6. ^ a b Lloyd, D. G.; Webb, C. J. (1992), "The Evolution of Heterostyly", Evolution and Function of Heterostyly, Springer Berlin Heidelberg, pp. 151–178, doi:10.1007/978-3-642-86656-2_6, ISBN 978-3-642-86658-6
  7. ^ Vuilleumier, Beryl S. (1967). "The Origin and Evolutionary Development of Heterostyly in the Angiosperms". Evolution. 21 (2): 210–226. doi:10.1111/j.1558-5646.1967.tb00150.x. PMID 28556125.
  8. ^ Mulcahy, David L. (1975). "The Reproductive Biology of Eichhornia crassipes (Pontederiaceae)". Bulletin of the Torrey Botanical Club. 102 (1): 18–21. doi:10.2307/2484592. JSTOR 2484592.
  9. ^ a b c Barrett, S. C. H.; Shore, J. S. (2008), "New Insights on Heterostyly: Comparative Biology, Ecology and Genetics", Self-Incompatibility in Flowering Plants, Springer Berlin Heidelberg, pp. 3–32, doi:10.1007/978-3-540-68486-2_1, ISBN 978-3-540-68485-5
  10. ^ Darwin, Charles (2010). The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species. Cambridge Core. doi:10.1017/cbo9780511731419. hdl:2027/coo.31924000539431. ISBN 9780511731419. Retrieved 2020-05-26.
  11. ^ a b Charlesworth, D.; Charlesworth, B. (1979). "A Model for the Evolution of Distyly". The American Naturalist. 114 (4): 467–498. doi:10.1086/283496. ISSN 0003-0147. S2CID 85285185.
  12. ^ Ernst, Alfred (1955). "Self-fertility in monomorphic Primulas". Genetica. 27 (1): 391–448. doi:10.1007/bf01664170. ISSN 0016-6707. S2CID 40422115.
  13. ^ Lewis, D.; Jones, D. A. (1992), "The Genetics of Heterostyly", Evolution and Function of Heterostyly, Springer Berlin Heidelberg, pp. 129–150, doi:10.1007/978-3-642-86656-2_5, ISBN 978-3-642-86658-6

외부 링크

  • Lloyd, D.; Webb, C.; Dulberger, R. (1990). "Heterostyly in species of Narcissus (Amaryllidaceae) and Hugonia (Linaceae) and other disputed cases". Plant Systematics and Evolution. 172 (1/4): 215–227. doi:10.1007/BF00937808. JSTOR 23674709. S2CID 44876403.