översikt

förutom den sexuella reproduktionen kan vissa organismer producera asexuellt. Till skillnad från sexuell reproduktion innebär detta reproduktionssätt endast en förälder att producera avkomman.

beroende på organismen finns det flera typer av asexuell reproduktion, inklusive fission, fragmentering och spirande bland annat., Denna artikel fokuserar på spirande, en typ av asexuell reproduktion, och diskuterar hur processen sker i olika typer av organismer.

Definition: Vad är spirande?

spirande är en typ av asexuell reproduktion där den nya organismen (avkomma) växer som en utväxt från förälderns kropp., Här börjar den nya individen växa som en liten kropp på ena sidan av moderorganismen och fortsätter att växa i storlek medan den fortfarande är kopplad till föräldern.

tidigt verkar det som en del av föräldern eftersom den inte lossnar förrän den har vuxit ytterligare. I slutändan lossnar den nya individen, som liknar föräldern, och blir en självständig organism.,

This mode of reproduction is common in a number of unicellular and multicellular organisms including:

• Bacteria
• Hydra
• Fungi e.g., Jäst
• växter

spirande i svampar

svampar är ett rike som består av sådana eukaryotiska organismer som jäst, mögel, svamp och smuts bland annat.

det beräknas bestå av över 1.,d i flera, varav några är:

• Ascomycetes – även känd som cup svampar
• Basidiomycetes – består av större svampar
• Basidiomycetes – består av större svampar=”9487860b92″> glomeromycetes – form arbuscular mycorrhizas
• Zygomycetes-även känd som PIN-formar

med den höga mångfalden av svampar har både sexuella och asexuella reproduktionsmetoder observerats hos olika arter. – herr talman!, Medan sexuell reproduktion är vanlig i mycelia under ogynnsamma miljöförhållanden, producerar de också genom fragmentering (en typ av asexuell reproduktion) under gynnsamma förhållanden.

sporbildning är det vanligaste sättet att reproducera i svampar och låter dem sprida och kolonisera nya miljöer. Spirande är å andra sidan vanligt i jästceller och resulterar i produktion av en individ som liknar föräldern.,

Saccharomyces Cerevisiae (spirande jäst)

I jästceller börjar spirande med mjukning av en liten del av cellväggen. Detta följs sedan av utvecklingen av en liten utskjutning vid delen. I detta skede är utskjutningen (knopp) ca 1um bred vid basen och är täckt av cellväggen hos modercellen.,

samtidigt sker nukleär uppdelning (av modercellen) så att förälderns genetiska material överförs till den nya knoppen.

förutom kärnmaterialet förs även andra cellorganeller, inklusive endoplasmatisk retikulum, mitokondrier, ribosom och andra cytoplasmiska inklusioner in i knoppregionen när den fortsätter att öka i storlek.,

* under spirande sker replikering av moder-DNA genom S-fasen som kännetecknas av DNA-syntes och M-fasen där DNA kopieras.

vid förträngningsplatsen, mellan moderns cellvägg och knoppen, har studier visat en ring som består av kitin att utveckla (vid väggens inre yta)., När chitinringen växer, vilket gör att septum växer inåt, invaderar plasmamembranet vilket resulterar i bildandet av en primär septum.

bildandet av en sekundär septum åtföljs av separationen av de två cellerna med den chitinösa primära septum kvar med modercellen. Detta lämnar mamman med en ärrliknande struktur (knopp ärr) där knoppen separerades.

* när den nya enskilda jästcellen har separerats från moder – / modercellen kan föräldern starta den spirande cykeln., Den nya cellen måste dock mogna (och nå storleken på föräldern/modercellen) först för att börja spira.

ofta kommer den nya dottercellen sannolikt att börja producera en ny knopp innan den separeras från modercellen. Här ökar dottercellen i storlek utan att skilja sig från modercellen. När den växer i storlek och mognar börjar en ny knopp bildas genom den ovan beskrivna processen., Denna nya knopp kommer också sannolikt att växa i storlek och börja producera en ny knopp innan den är skild från sin modercell.

genom att upprepa denna process producerar spirande vad som verkar vara kedjor av jästceller. Samtidigt kan moder – / modercellen också börja producera en ny knopp som gör att den verkar Grenad. Detta kallas pseudomycelium och består av löst sammanfogade celler som bryts bort lätt över tiden.,

* vid ogynnsamma miljöförhållanden bildar dessa celler sporer som kan överleva under ogynnsamma förhållanden.

* beroende på sådana miljöförhållanden som näring och temperatur etc kan spirande cykler variera från 1 minut till flera timmar.,

spirande i bakterier

bakterier är mikroskopiska, encelliga organismer som finns i en mängd olika miljöer (vattenlevande, markbundna, mänskliga tarmen, etc) över hela världen. Till skillnad från många organismer på jorden har bakterier en enkel inre struktur som saknar en membranbunden kärna.

de klassificeras som prokaryoter., Det finns många typer av bakterier som klassificeras på grundval av näring, allmän morfologi, liksom där de finns.

även om binär fission är det vanliga sättet att reproducera, reproducerar några av arterna genom spirande och kallas spirande bakterier.,

Examples of budding bacteria include:

• Hyphomicrobium
• Rhodopseudomonas
• Ancalomicrobium
• Planctomyces
• Cyanobacteria

* A majority of budding bacteria have been shown to attach to surfaces in their environment.,

I vissa bakteriearter börjar den spirande processen med de novo väggsyntes vid givna punkter i modercellen. Normalt sker detta i ena änden (pole) av bakterierna.

de novo syntes i väggen är ett viktigt steg i den spirande processen som säkerställer att den nya enskilda dottercellen inte använder cellkuvertmaterialet hos föräldern., Detta följs sedan av DNA-replikation och slutligen separation av mor och dotterceller i vad som kallas bakteriell spirande cykel.

I stalkade bakterier, såsom Hyphomonas neptunium, har denna process visat sig ske genom stjälken som fungerar som reproduktiv organell.

genom cytokinesi (delning av cytoplasman under celldelning för att producera två nya dotterceller) ger dessa celler upphov till stalkade celler (icke-rörliga) och svärmerceller som flagelleras och kan simma.,

medan de stalkade cellerna kan komma in i den spirande cykeln måste svärmare skilja sig åt i stalkade celler innan de kan gå igenom denna process. Detta resulterar i bildandet av en stjälk på vilken knoppen produceras. Som är fallet med jäst börjar knoppen växa och separeras slutligen från modercellen för att bli en oberoende individ som kan spira.,

* för stalkade bakterier fungerar stjälken som den del av cellkroppen som förbinder modercellen / modercellen med knoppen.

* här sker celldelning vid korsningen mellan knoppen och stjälken.

som prokaryoter har H. neptunium en enda del av cirkulär kromosom som är ca 3,7 Mb i storlek., Den replikeras en gång per cellcykel i två huvudsteg under den spirande processen.

här innebär det första steget att flytta en av de duplicerade centromereliknande regionen till modercellens stalkade stolpe. Denna region förblir på denna sida tills knoppen börjar bildas. Denna region (centromere-liknande region) transporteras sedan vid den flagellerade Polen genom stjälken där knoppen bildas. Knoppen fortsätter sedan att växa i storlek innan den separeras från modercellen.,

baserat på tidigare studier delades spirande in i flera kategorier baserat på cellerna som producerades genom spirande processen.,

dessa inkluderar:

· spirande för multiplikation – detta resulterar i multiplikationen av cellerna – även om dottercellen som produceras är mindre än modercellen, växer den för att likna moderen/parent cell

· spirande för hyphal förgrening – här resulterar den spirande processen i bildandet av grenar som liknar de som observerats i aktinomyceter., Detta observeras vanligen i Rhodomicrobium och Pedomicrobium

· spirande för sporulering – baserat på mikroskopiska studier, sporer befanns spira ut ur hyphae

spirande i Hydra

jämfört med många andra organismer har hydra genererat mycket uppmärksamhet från det vetenskapliga samfundet på grund av deras regenerativa förmåga som hindrar dem från att åldras (från att genomgå senescence). För dessa organismer är spirande det huvudsakliga sättet att reproducera och resulterar i produktion av en ny individ som liknar föräldern.,6″>

Some examples of hydra species include:

• Hydra vulgaris
• Hydra oligactis
• Hydra oxycnida
• Hydra canadensis
• Hydra utahensis

Based on research studies, a number of discoveries have been made with regard to the budding process in hydra., Till exempel, jämfört med den snabbt spirande hydra som kan producera två eller flera knoppar, tenderar långsamt spirande hydras att vara mindre i storlek.

ett högt intag av livsmedels material visades påverka tillväxt och reproduktion medan en lättare utfodring schema resulterar i krympning av organismen.

under spirande börjar processen med evaginering av ecto-och endodermal cellskikt vid den nedre delen av föräldern hydra., Baserat på molekylära studier har totalt åtta (8) olika Hydra Wnt-gener identifierats vid spetsen av knoppen. Även om åtta gener uttrycks vid spetsen av denna knopp i de tidiga stadierna av spirande, är endast en av dessa gener (Hvwnt2) specifik för knoppen.

för att knoppen ska växa och öka i storlek transporteras epitelceller från de givna regionerna i moderkroppen runt spetsen och in i knoppen där de bidrar till sin ökande storlek., Beroende på art och miljöförhållanden utvecklas knoppen inom 2 till 3 dagar innan den separeras från moderkroppen med en kontraherande ring.

här, den kontrakterande ringen, som ligger mellan huvudhydraens kroppsvägg och knoppens mat, kontraherar gradvis och skär långsamt mellan de två och därigenom frigör den nybildade hydra.

* en förälder kan producera flera knoppar samtidigt – men de tenderar att variera i storlek med vissa större än andra.,

* större knoppar bildar nya knoppar snabbare när de mognar jämfört med mindre.

* om hydra svalt i ca 6 dagar, misslyckas med att producera nya knoppar.

för hydra är celldelning mycket viktig för den spirande processen. Med tanke på att dessa organismer kontinuerligt producerar nya celler i stort antal behandlas dessa celler inte som avfall., Snarare transporteras de till den spirande regionen där de bidrar till knoppens tillväxt.

baserat på ett antal studier transporteras så många som 85 procent av nybildade strukturella celler till den spirande regionen – genom att hämma celldelning, spirande är signifikant långsammare eller stoppas helt och hållet.

spirande i växter

I huvudsak är växter multicellulära eukaryoter som är övervägande fotosyntetiska., De utgör kungariket Plantae och är bland de primära producenterna på jorden (andra producenter inkluderar vissa bakterier, alger och mossa bland annat). Liksom många andra organismer producerar växter sexuellt genom gamete fusion (i blommande växter).

vissa växter kan reproducera asexuellt med andra som växlar mellan sexuell och asexuell reproduktion. I växter innefattar exempel på asexuell reproduktion apomixis och spirande.

I växter är knoppen känd som en scion., För det mesta används den i fall där en jordbrukare (eller propagator) önskar specifika egenskaper ovanför marken (t.ex. frukter etc.).

* en scion är en enda knopp och inte en stam / kvist.

I trädgårdsodling skärs en knopp från knoppen med en spirande kniv. Här skär, för att ta bort knoppen från en växt, börjar ungefär en halv tum från knoppens botten till en halv tum ovanför knoppen., Här rekommenderas att skära träet (fäst vid knoppen). När knoppen är erhållen måste den omedelbart sättas in i understocken för att förhindra torkning.

för att förbereda understocken görs en T-skärning på stammen/grenen där knoppen kommer att införas. Knoppen sätts sedan in under barken och lindas så att den förblir på plats.

* en union mellan knoppen och stammen bildas i ca 1 vecka eller 10 dagar.,

till skillnad från andra organismer som diskuterats ovan innebär spirande i växter att man får knoppen från en växt och sätter in den på steget av en annan. Därför är en knopp avsedd att utvecklas på en given växtstam för önskade egenskaper.

fördelar med spirande

som ett sätt att reproducera har spirande ett antal fördelar., I växter är till exempel spirande en snabbare och effektiv form av ympning som gör det möjligt för förökaren att överföra givna önskade egenskaper hos knoppen på stammen av en annan växt.

idag används denna reproduktionsmetod särskilt för produktion av fruktträd, rosor och olika prydnadsträd. En av de största fördelarna med denna metod i växter är att det gör det möjligt för specifika knoppar att överföras på stammar som redan växer i gynnsamma miljöförhållanden och därmed fortsätta växa.,

I andra organismer tillåter detta reproduktionsmedel dem att reproducera avkommor i stort antal med tanke på att en enda organism kan producera av sig själv. Detta sätt att reproducera möjliggör också att goda gener av organismen överförs till dottercellen och så vidare.,

återgå från att lära sig om spirande till MicroscopeMaster hem

Adrian C. Newton. (2010). Biologisk mångfald i den nya skogen. Svamp.

Christopher J. Starbuck. Spirande.

Enrico Cabib och Rowena Roberts. (1982). Syntes av Jästcellväggen och dess reglering.,

James T. Staley, Peter Hirsch, and Jean M. Schmidt. (1981). Introduction to the Budding and/or Appendaged Bacteria.

Peter Hirsch & Gerhard Rheinheimer. (1968). Biology of budding bacteria.

Stanley Shostak. (2018). Origin of Asexual Reproduction in Hydra.

Links