Gametofytiskt urval

Gametofytiskt urval är valet av ett haploid pollenkorn framför ett annat genom pollenkonkurrens (se även certifiering ), och att resulterande sporofytiska generationer påverkas positivt av denna konkurrens. Bevis för de positiva effekterna av gametofytisk selektion på sporofytgenerationen har observerats i flera blommande växtarter, men det finns fortfarande en viss debatt om den biologiska betydelsen av gametofytisk selektion.

Icke-slumpmässig framgång för pollenrör

Pollenkonkurrenshypotes

Den konkurrenskraftiga förmågan hos pollenkorn ( mikrogapmetofyter ) är rotad i uttrycket av deras haploida genom. De haploida generna uttrycks omedelbart efter pollenutveckling och under pollengroning och pollenrörstillväxt . Cirka 60 % av generna som uttrycks i sporofyten uttrycks också i mikrogametofyten. Detta uttryck påverkar pollenrörens förmåga att konkurrera under tillväxten. När pollenkonkurrens uppstår bestäms konkurrensförmågan av skillnader mellan rörets tillväxthastighet eller den tid det tar för groning att ske. Pollentillförseln ökar när pollen inte är begränsande och när pollen finns i överflöd i förhållande till antalet äggstockar som finns i äggstocken, men detta garanterar inte pollenkonkurrens.

Icke-slumpmässig framgång för pollen

Studier på majs har observerat en icke-slumpmässig framgång för pollenkorn som har olika alleler, vilket resulterar i förhållanden som skiljer sig från de som förväntas av Mendels lag om segregering av gener ( certifiering). Pollen från en heterozygot sporofyt bör uppvisa en jämn fördelning av könsceller som ärvs av avkomman. Bevis på högre befruktningsfrekvenser av pollen som bär en allel resulterade i skillnader från förväntade slumpmässiga parningsförhållanden.

Avkomma kvalitet

Bevis tyder på att gametofytiskt urval kan påverka konditionen hos plantor i nästa sporofytiska generation. Studier på specifika arter har observerat förbättring av avkommans kvalitet, vilket tyder på att tillväxttakten av pollenrör i stilen är positivt korrelerad med tillväxttakten för plantor i nästa generation. I experiment Dianthus chinensis att när pollenrör var tvungna att växa en längre sträcka genom stilen hade avkomman ökat kraften och konkurrensförmågan. Pollenkonkurrens är också en av de främsta drivkrafterna för kryptisk självinkompatibilitet som gynnar utkorsade pollen för befruktning.

Minskad inavelsdepression

Snabbare tillväxthastighet av pollenrör i Dalechampia scandens resulterar i minskad inavelsdepression i blandade parningssystem på grund av intensiv pollenkonkurrens efter självpollinering. Gametofytisk selektion var uppenbarligen ansvarig för ökad frömassa och radikeltillväxt i självbehandlade plantor.

Könsförhållanden

Experiment på Rumex hastatulus visade att skillnader i könskvoter inte inducerades av miljömässiga eller biotiska variabler, men att pollenkonkurrens resulterade i skeva könsförhållanden.

Frölösa trakeofyter kontra angiospermer

Aktuella hypoteser tyder på att gametofytiskt urval i tidiga frölösa landväxter skulle ha sett negativa återverkningar på grund av de begränsningar som miljöselektion påtvingat oberoende gametofyter , som mossor och ormbunkar. Polyploidi kan ha varit en mekanism som undvek dessa återverkningar hos moderna ormbunkar.

Blommande växter kan ha sett fördelar av gametofytisk selektion som sker under pollenrörstillväxt i stilen. Det har föreslagits att gametofytiskt urval bidrog till strålningen av blommande växter med slutna fruktblad och effektivare pollenöverföring av insekter, vilket ökade det selektiva trycket på mikrogametofyter.

Alternativa hypoteser till pollenkonkurrens

Den biologiska betydelsen av gametofytiskt urval fortsätter att vara föremål för diskussion. Förslag har framförts om att betydelsen av den ärftliga förmågan hos gener som överförs från haploida könsceller kanske inte är signifikant och att skillnader i antalet pollenkorn på stigmat eller avståndet som pollenrören färdas genom stilen kan ha främjat skillnader i frötillförsel. som resulterade i skillnader i plantans tillväxt istället för ärftliga genetiska skillnader till följd av pollenkonkurrens.