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Module 1: Introducción a la biología vegetal del desarrollo

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Ciclo de vida de un Angiosperm

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Hola a todos mi nombre es Shri Ram Yadav del Departamento de Biotecnología IIT Roorkee.Te doy la bienvenida a todos para este curso de Biología de Desarrollo Vegetal, para este curso fui asistido por Mister Tushar Garg un estudiante de doctorado en mi laboratorio.Al llegar a la introducción de la biología del desarrollo vegetal, tanto en las plantas como en cualquier organismo superior, el crecimiento y la evolución son procesos muy importantes y esenciales. Y la biología del desarrollo de las plantas es un estudio de cómo se desarrollan varios tejidos y órganos a partir de un cigoto de una sola célula en una compleja planta multicelular. ¿Cómo se desarrollan los diferentes órganos durante varias fases de su ciclo de vida?Por lo tanto, este curso proporcionará una visión general de los mecanismos subyacentes al establecimiento y mantenimiento primario, la especificación de células y la diferenciación durante varias plantas de florecimiento de órganos. En general, si usted mira el ciclo de vida de una planta de tierra, tiene dos fases principales: la fase de esporofisiología y la fase gametofita. Así que la fase esporófita, básicamente es la fase diploide de ciclo de vida y se comienza a partir de una sola célula que se llama cigoto. Este cigoto que se genera por la fusión o la fertilización de los gametos masculinos y femeninos y después de esta fertilización estas células cigoto diploides se someten al proceso de división celular divisiontipicamente mitosis celular para generar fase esporófita multicelular. Y entonces en algún momento de su ciclo de vida esta fase esporófita sufre el proceso de meiosis y esta meiosis genera muchas esporas haploides y esta esporas haploides se someten al proceso de la división celular más división celular mitótica y ellos generatemulticelulares etapa de gametofilina. Y todo este proceso se llama alteración de la generación en las plantaciones de la tierra. Por lo tanto, si usted mira la evolución general de las plantaciones de la tierra. Así, las plantas de tierra que pertenecen a las estreptopitas clada del reino vegetal y esta estreptofiteclades incluye los charyófitos que son las algas verdes y los embriófitos que se llama la planta de la tierra tipicamente. Y una cosa importante es que en los charyophites la etapa esporófita es unicelular, mientras que, en todas las otras plantas de la tierra esto es multicelular. En los embriófitos esto se puede dividir aún más en las plantas vasculares y las plantas no vasculares. Así, los bryófitos que pertenecen a las plantas no vasculares y luego los licopías en adelante pertenecen a las plantas vasculares. Y entonces en algún momento durante la evolución particularmente de aquí hay un verdadero Por lo tanto, si se ve el acontecimiento del desarrollo de las plantas. Así, los acontecimientos muy importantes uno es la multicelularidad en la esporófita y luego el tejido vascular. Estos tejidos vasculares son muy importantes porque forman el principal sistema de transporte en las plantas de tierra o en las plantas superiores y es muy importante para la planta de la tierra, ya que son terrestralse convierten en sésiles. Es muy importante para ellos tener un sistema de transporte muy robusto, requerido para los takeminerals y el agua del suelo. Además, si usted mira la alteración de la generación a través de las plantaciones de la tierra. Por lo tanto, hay pocas cosas importantes que usted puede ver. Por lo tanto, en bryophyte la mayor parte del ciclo de vida de la bryófita es el gametofito, y la esporófiteque es dependiente del gametofito. Pero en el fern en adelante el componente principal, la forma grande es el esporófito y el gametofiteis básicamente una pequeña forma independiente. Pero en las plantas de semillas que incluye básicamente gymnosperm y angiosperm, tiene un reducedgametofito que es básicamente dependiente de la gran gran esporófite.Así, durante esta evolución allí es, si usted mira la duración de su ciclo de vida betweensporofitic versus gametofitic stages.Así, musgos que está teniendo más gametofiltic o más duración del gametofiltic, la duración de la disminución de la esporófitica.Considerando, si usted va a través de helechos, gymnosperm, angiosperm, la etapa de la gametófita son gettingrestricted y la etapa sporophytic se están expandiendo. Ahora, vamos a discutir acerca de los acontecimientos del desarrollo durante el ciclo de vida de la angiosperms. Típicamente una planta angiospermica tiene dos partes principales; uno es el sistema de la raíz, otro es el sistema de hinot. Y como hemos comentado antes un sporophyte es un dominante El desarrollo del embrión comienza después del proceso de fecundación y luego termina por la dormancia de las semillas. El desarrollo del embrión comienza después del proceso de fertilización y luego termina por la dormancia de las semillas.Entonces, la fase vegetativa comienza cuando las semillas germinan y luego durante la fase vegetativa se forman todos los órganos vegetativos. Y entonces en el momento determinado hay una transición, hay una transición de fase que se llama transición floral donde la fase vegetativa se convierte en la fase reproductora y durante la fase reproductiva se desarrollan los órganos reproductivos como las flores. Y en esta flor hay un sexo órganos que es básicamente anteras y carpel y por lo tanto el proceso de gametofito está restringido en el caso de la plantación angiospermica. Por lo tanto, si usted mira la embriogénesis y la semilla Así, en realidad durante este proceso de embriogénesis se establece el patrón básico del cuerpo antes de la dormancia de la semilla.Por lo tanto, en general a lo largo del proceso de embriogénesis cuatro cosas principales están sucediendo. Número 1, la polaridad del eje basal apical se establece, número 2 de tejido radial patterningoccurs que se produce a través de la organización espacial de los tejidos particularmente la epidermis del tejido de tierra y los tejidos vasculares. Tercero cosas importantes lo que sucede es el posicionamiento de disparo y la raíz apical meristemalong el eje basal apical y finalmente, hay una formación de cotiledones.Así, si se ve el proceso de embriogénesis. Por lo tanto, la embriogénesis típicamente comienza con una división de células asimétricas de cigoto que Las células terminales hacen que el embrión y las células basales sean grandes. Eventualmente, los suspensores generan una acción o un filamento que unen el embrión apropiado a los tejidos maternales. En esta etapa, si se mira la forma del embrión, parece globular y esta etapa es el embrión globular. Durante la etapa de embrión globular, se establecen los tres principales tejidos del cuerpo, la capa de la capa exterior que se llama epidermis o protodermo, entonces la capa media es el meristem molido o los tejidos en tierra y la capa más interior es procambium. En el caso de que se produzca un cambio en la forma del embrión, ahora se convierte en una forma de corazón y esta forma del corazón se convierte en un embrión de etapa de torpedos. Y esta es la etapa en torno a la cual el rodaje apical meristem y los meristemis apicales de raíz se posicionan en el ápice. Los meristemas apicales se posicionan en el lado apical y los meristemas apicales de raíz se posicionan en el lado basal. Esta es una semilla madura donde usted tiene una capa de semillas y un embrión apropiado que está unido con el suspensor y en este embrión tenemos las plantas básicas del cuerpo. Por ejemplo, la raíz apical La germinación de semillas requiere una amplia elongación celular, dependiendo de la región de elongación, dependiendo de la región de elongación, el patrón de germinación puede ser categorizado en dos tipos; uno es la germinación epigeal y la germinación hipogea. En la germinación epigeal se produce elongación en la región entre el cotiledón y el radicalque se encuentra En el tipo de germinación hipogeo, cuando la elongación se produce en la región epicotípica que meanla región entre los cotiledones y el rodaje apical meristem, los cotiledones permanecen por debajo del suelo en este caso. Este es el ejemplo típico de la germinación epigeal y la germinación del hipogeo como se puede ver aquí, la cuna de esta región, la región hipocotil cuando se alarga los cotiledones están comingoutside. En el caso de la hipogea cuando la región entre el apio del meristema apical y los cotiledones es elongates.Así, hay los restos de cotiledones La siguiente etapa de desarrollo es la etapa de desarrollo vegetativo. Esto comienza con la germinación de las semillas y una vez que se ponen las semillas para la germinación se someten principalmente al desarrollo vegetativo post-embrionario. Durante la fase vegetativa primaria después de los acontecimientos se produce. Primera cosa muy importante es el crecimiento primario que se produce en el apial meristemboth disparar el meristem apical y la raíz apical meristem. Por haber continuo crecimiento es muy importante que la planta siempre mantiene los dos meristemsdurante su vida. formación de órganos, el proceso se llama organogénesis. Slightly etapas laterales o en la misma etapa que también tendrá un proceso de patterningeran tejidos especiales son patrones en una configuración adecuada. Y el desarrollo de tejidos vasculares que también es parte de los patrones de tejido se producen simultáneamente.Por lo tanto, si usted se ve un ejemplo típico de desarrollo de la raíz. Por lo tanto, esta es una raíz primaria típicamente creciente. La raíz primaria se puede dividir en tres zonas, esta es la zona meristemática, esta es la zona de alargamiento y esta es la zona de maduración o diferenciación. Y el meristem apical de raíz se coloca en muy punta de la raíz creciente. Y el proceso importante que es el mantenimiento apical meristem, y esto básicamente generatesthis tiene una células madre que generan el linaje de células para el patrón de tejido más adelante. En la región más alta el patrón de tejido se produce donde se puede tener una clara diferentes capas de los tejidos En la zona de diferenciación se produce uno de los procesos muy importantes, que se llama ramificación de la raíz. En la raíz de la ramificación se forman las raíces laterales. Se pueden ver las primordias laterales se inician por primera vez se inicia y luego, finalmente, la raíz de la raíz lateral emerge out.Del mismo modo, si se ve el desarrollo del rodaje, durante el desarrollo del rodaje, el mantenimiento de la célula madre se produce en la región que es el rodaje apical meristem. Esta es la región donde las células madre se mantienen y cuando esta célula madre, cuando las células leavesthe meristem en la zona periférica, se somete a el proceso de diferenciación. Durante la fase vegetativa el órgano principal que se forma es la hoja que se puede ver P 1 es la primera hoja primimidia, segunda hoja primimidia, tercera hoja primidia.Así, durante el desarrollo del rodaje el proceso importante que se lleva a cabo es el mantenimiento del meristem shootapical raíz, organogénesis, tejido y el patrón de los órganos y luego la ramificación de los disparos. La ramificación shoot normalmente se produce a través de las yemas axilares y, por supuesto, la vasculatura es igualmente importante.Así, una vez que este proceso vegetativo se completa, el desarrollo vegetativo se completa una mayor transición se produce en la vida ciclo de una planta de angiosperm y luego la transición es de fase vegetativa a fase reproductiva. Lot de factor interno y externo regula este proceso, pero una vez que la decisión se toma el tránsito de la fase vegetativa y comienza a hacer los órganos reproductivos que son básicamente flores y flores se disponen típicamente en forma de inflorescence.Así, si usted mira el nivel del meristem. Así, durante la fase vegetativa la estructura que es responsable del crecimiento es el meristem shootapical, pero en el momento de la transición la identidad del rodaje apical meristemis cambiado, ahora se convierte en El meristem de la inflorescencia. El rodaje apical meristem, que estaba haciendo la hoja en los flancos, pero una vez que su identidad es convertedto el meristem de la inflorescencia el flanking primordia es ahora floral primidia.So, si usted mira a la inflorescencia típicamente creciente usted tendrá muchas flores y entonces las flores tendrán los órganos florales que es sepal, pétalo, stamén y carpels. Y si usted mira los estampados y los carpels, un muy especial los tejidos o las cellas muy especiales stamen y carpels que tienen una fase gametofita restringida. Si usted mira estas plantas, así que esta es una flor típica, esta es la flor típica angiospermica. flor hay cuatro órganos principalmente los sépalos, pétalos, estambres y carpels. El stamen es el órgano reproductor masculino, el carpel es el órgano reproductor femenino y luego el proceso de las etapas gametofitas iniciar desde aquí cuando los anthers que es una parte masculina de stamen produce granos de polen y carpels que tiene ovolio. Cuando se someten al proceso de la fertilización que hace la semilla que contiene el embrión. Y las semillas tiene toda la información, todo el plan del cuerpo básico en el embrión y cuando se toma las semillas, germinar que hace la planta completa. Por lo tanto, el proceso de gametofisic por lo tanto, puede ser dividido en dos clases; una es la temaporogénesis y la microsporogénesis. Esta es flor que es un organo.Así, como dije anteriormente flor tiene sépalos, pétalos, estambres y carpels. Stamens y carpels son el órgano reproductor, mientras que los sépalos y pétalos son accesoriorgan.Así, aunque los sépalos y pétalos que no participan directamente en el proceso de reproducción, pero juegan un papel muy importante en la terminación exitosa de la reproducción. Y en una flor todos estos órganos están bien organizados y dispuestos, por lo que organizan la información de whorl.Así, durante el desarrollo no es sólo el órgano no es sólo la identidad, pero su patrón es igualmente importante.Por lo tanto, si usted mira los sepales que hacen el primer órgano, entonces pétalo, estambres y carpel y también veremos en este curso que cómo este organing floral, el patrón de los órganos es casualidad. Ahora, durante la fase de gametofita, así que vamos a ver cómo el desarrollo de la gametofita femenina. Así, si usted mira el órgano reproductor femenino que es carpel en angiosperm, la carpelhas tres regiones el estigma, el estilo y el ovario.En ovario hay una estructura llamada ovue y en el óvulo tenemos megasporo madre cell.Así, esta célula madre de megaspore que es diploide en la naturaleza, primero se somete al proceso de la meiosis para generar cuatro megasporos, cuatro megasporos haploides y luego durante las etapas posteriores de esta megasporas que degeneran sólo uno permanece como un funcional que se llama megasporos funcionales. Y estos megasporos funcionales se someten al proceso de tres rondas de mitosis con la citocinesis para generar una célula con 8 núcleos haploides. Y luego más adelante en este nucleis haploide se vuelven a arreglar y hacen esto La primera etapa es la megasporogénesis, donde las células madre de measporo se dividen a través de la temiosis para generar megasporas funcionales haploides. Luego, otra etapa es la megagametogénesis, donde esta megasporos se someten al proceso de división de mitosis y se reacomodan para generar una gametofita femenina. Y si se mira gametofito femenino, este gametofito femenino que también se llama embrión, contiene tres células antipodas en la región apical de los embriones, entonces tiene dos sínergidsand células de un huevo en el extremo basal del saco del embrión y luego una célula central que contiene dos nucleopolares haploides nuclei.Del mismo modo, si usted mira el desarrollo del gametofito masculino. Por lo tanto, como dije que los órganos masculinos son estampados; stamen tiene filamentos y anthers esto es a través de la sección de anther aquí tenemos microsporocitos que es diploide en el contenido del cromosoma y este microsporocito cuando se somete a los procesos de meiosis I que genera núcleos 2haploides, luego meiosis II y hace un tetrads. Esta liberación de tetrads y luego más tarde en este microporos que se someten al proceso Más adelante en esta célula generativa migran en su interior y hacen una especie de célula dentro de la apariencia celular. Aquí hay dos categorías, en primera categoría los núcleos generativos se someten al proceso de mitosis II y generan 2 núcleos antes de la germinación o antes de la polinización. Pero en segundo caso esto se mantiene en esta forma y cuando se unen con los estigmas de carpel, entonces esta división toma, pero en general debido a esta división hay dos células de esperma son Las siguientes etapas del ciclo de vida son la polinización y la fertilización, por lo que una vez que los pólenes están listos.Por lo tanto, este es un típico polen de germinación madura que es el que tiene a un espermatozoide y un núcleo celular onevegetativo y esto es células de óvulos maduros. Por lo tanto, en las células de óvulos se puede ver claramente que hay células antipodas; hay sínergidas, células de huevo y núcleos polares. Pero la polinización es un proceso a través del cual los granos de polen se unen con el thestigma de carpel y luego germinan, pero no siempre es el caso.Así, todos los pólenes no pueden fertilizar o no pueden polinizar con ningún tipo de carpel.Así, hay algo de autoincompatibilidad. Por lo tanto, si los pólenes no son compatibles con el carpel pueden no ser En el caso de que la fecundación sea inhibida, o bien no pueden llegar al óvulo y no pueden fertilizar el embriosac. Pero, eventualmente, lo que sucede en el caso en que la fecundación es exitosa, el polen germina y hace una estructura llamada tubo de polen, cuando el tubo de polen relleva la micropilla del óvulo, hay si usted mira aquí es más claro aquí la de la célula sinérgica que secretó algún tipo de señales y esta señal es muy importante para que el tubo de polen llegue al saco del embrión. el saco de embriones que libera dos de los espermatozoides células. Un espermatozoide que va y fertilizar las células del huevo y hace zigote diploide. Otra célula de esperma que va y fusiona con los núcleos polares dos núcleos polares y las células triploides de makesa que eventualmente genera el endospermo. Y es por eso que este proceso se llama doble fertilización porque hay dos roundof fertilization occurs.Así, al final si resumo este ciclo de vida de la angiosperm plant.Así, como dije que las flores son los órganos donde tenemos los órganos reproductores, los órganos malereproductivos como un stamen, la reproducción femenina como órganos como carpel. Los órganos reproductores masculinos que generan microsporos o pollas haploides pollens a través del proceso de microsporogénesis. Los órganos reproductores femeninos que generan el saco de embriones que contiene la célula de huevo y el polarnucleoide a través del proceso de la megasporogénesis. Y entonces el proceso de la fertilización o el proceso de la polinización completa la doble fecundación y entonces esta totalidad de las estructuras se desarrollan como un semilla.Así, ciclo de vida de las plantas de angiosperm, por lo que es evidente que las plantas de angiosperm alternatessu ciclo de vida entre el diploide sporofito y la gametofita haploide. es una fase extensa, mientras que, el gametofito es más restringido. El gametofito masculino se desarrolla en la antera de los estampados y contiene espermatozoides haploides. El gametofito femenino se produce dentro de los óvulos del carpel y contiene la célula del huevo haploide, dos núcleos polares haploides, tres antipodal y dos células sinérgicas. La doble fertilización es característica característica de un angiospermo que se produce cuando el pollentube descarga dos núcleos de esperma en el gametofito femenino. Un espermatozoide fertiliza la célula del huevo para desarrollar un cigoto diploide y otros se combina con los núcleos de twopolar para producir un endosperm.triploide. esta clase en la clase siguiente discutiremos acerca de la característica del desarrollo de la plantación. Gracias.