Nøgleforskellen mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet er, at i gametofytisk selvinkompatibilitetssystem bestemmes pollenfænotype af dens gametofytiske haploide genotype, mens pollenfænotype i sporofytisk selvinkompatibilitet bestemmes af plantens diploide genotype.
Selv-inkompatibilitet er en bestøvningskontrolmekanisme i planter. Det forhindrer primært selvbestøvning og fremtvinger krydsbestøvning, hvilket er en evolutionær fordel. Selv-inkompatibilitet opstår som et resultat af negative kemiske interaktioner mellem pollen og stilvæv inden for den samme allel. Selvom pollen og pistiller er levedygtige og frugtbare, sker pollenspiring ikke i disse planter. Når pollenspiring ikke sker, kan pollenrøret ikke dannes. Så undlader pollenerne at levere mandlige kønsceller til kvindelige kønsceller til befrugtning. Som et resultat kan de ikke producere frø.
Der er to store selv-inkompatibilitetssystemer som gametofytisk selv-inkompatibilitet og sporofytisk selv-inkompatibilitet. De er enkelt locus selv-inkompatibilitetssystemer, der er baseret på et enkelt multi-allel locus (S). Dette locus består af en pistil, der udtrykker S-genet, og en pollen, der udtrykker S-genet.
Hvad er gametofytisk selvinkompatibilitet?
Gametofytisk selv-inkompatibilitet er en type selv-inkompatibilitet, hvor S-fænotypen af pollen bestemmes af dens egen haploide S-genotype. Det kræver streng codominans mellem S alleler i pistillen for at forhindre heterozygote individer i at blive kompatible med deres egne pollen. Generelt producerer en pollenforælder med S1 og S2 genetisk konstitution kønsceller af S1 og S 2 Hos en kvindelig forælder er de samme alleler S1 og S2 codominante og kommer til udtryk. Derfor, når pollenkorn med S1 og S2 falder på en plante med S1 og S 2, begge pollen vil ikke spire, da reaktionen i stigmatisering er codominans. Hvis S1 og S2 falder pollen på S1 og S3 plante, S2 pollen kan spire på grund af delvis uforenelighed. Desuden, hvis S1 og S2 falder pollen på S3 og S 4, begge pollen kan spire, da de er fuldstændigt kompatible.
Figur 01: Gametofytisk selvinkompatibilitet
Streng codominans er meget vigtig i gametofytisk selv-inkompatibilitet. Pollenkorn med forskellige alleler til stilvæv vil spire, mens andre pollen ikke spirer. Desuden er gametofytisk selv-inkompatibilitet mere almindelig end sporofytisk selv-inkompatibilitet. Men det er mindre godt forstået.
Hvad er sporofytisk selvinkompatibilitet?
Sporofytisk selv-inkompatibilitet er et selv-inkompatibilitetssystem, hvor pollen S-fænotypen bestemmes af den diploide S-genotype af dens moderplante. I det sporofytiske selv-inkompatibilitetssystem bestemmer sporofyttens (moderplanten) genotypen inkompatibilitetsreaktionen og S1>S2, S 2>S3 og S3>S4, etc.
Figur 02: Sporofytisk selvinkompatibilitet
Mandlige kønsceller af både S1 og S2 opfører sig som S1 på samme måde, i stilen, S1 og S2 opfører sig som S1 Derfor er fusionen mellem dem uforenelig. Tilsvarende er krydset mellem S1S2 og S1S3 er også inkompatibelt. Men en krydsning mellem S1S2 og S3S4er kompatibel. Sporofytisk selv-inkompatibilitet ses almindeligvis blandt medlemmer af familien Brassicaceae.
Hvad er lighederne mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet?
- Gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet er to typer selvinkompatibilitetssystemer.
- Begge mekanismer forhindrer selvbestøvning og fremmer krydsbestøvning.
- Begge mekanismer er evolutionært fordelagtige.
- De er selvinkompatibilitetssystemer med enkelt lokus.
- Desuden er de stramt kontrollerede genetiske systemer.
Hvad er forskellen mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet?
Selv-inkompatibilitet er en mekanisme, der forhindrer pollen fra én blomst i at befrugte andre blomster af den samme plante (selvbestøvning). Gametofytisk selv-inkompatibilitet opstår, hvis pollengenotypen er den samme som den kvindelige genotype. Derfor bestemmes gametofytisk selv-inkompatibilitet af genotypen af haploide pollen. I modsætning hertil bestemmes sporofytisk selv-inkompatibilitet af den diploide genotype af sporofytgenerationen. Sporofytisk selv-inkompatibilitet opstår, når pollenerne indeholder en af de to alleler i sporofytforælderen. Så dette er den vigtigste forskel mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet.
Infografikken nedenfor viser flere detaljer om forskellen mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet.
Opsummering – Gametofytisk vs Sporofytisk selvinkompatibilitet
Selv-inkompatibilitet er en af de vigtigste mekanismer, der fremmer krydsbestøvning. Det forhindrer sammensmeltningen af frugtbare han- og hunkønsceller fra den samme blomst eller den samme plante. Desuden spiller selvinkompatibilitet en væsentlig rolle i produktionen af hybridfrø. Gametofytisk selvinkompatibilitet bestemmes af genotypen af gameter, mens sporofytisk selvinkompatibilitet bestemmes af plantens genotype. Dette er således den vigtigste forskel mellem gametofytisk og sporofytisk selvinkompatibilitet.
