Polyembryony

Полиэмбриония – это явление, когда два или более эмбриона . из одной оплодотворенной яйцеклетки развиваются ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Благодаря эмбрионам, возникшим из одной и той же яйцеклетки, эмбрионы идентичны друг другу, но генетически отличаются от родителей. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Генетическая разница между потомством и родителями, а также сходство между братьями и сестрами представляют собой существенные различия между полиэмбрионией и процессом почкования и типичным половым размножением . ^{[ 2 ]} У людей может возникнуть полиэмбриония, приводящая к появлению однояйцевых близнецов , хотя этот процесс носит случайный характер и встречается с низкой частотой. ^{[ 1 ]} Полиэмбриония регулярно встречается у многих видов позвоночных , беспозвоночных и растений .

Эволюция полиэмбрионии

Эволюция полиэмбрионии и потенциальные эволюционные преимущества, которые она может повлечь за собой, были изучены. У паразитоидных ос существует несколько гипотез, касающихся эволюционных преимуществ полиэмбрионии, одна из которых заключается в том, что она позволяет самкам ос небольшого размера увеличивать количество потенциального потомства по сравнению с осами, которые являются моноэмбриональными. ^{[ 4 ]} У моноэмбрионии есть ограничения, но при этом методе развития из каждой отложенной отдельной яйцеклетки можно получить несколько эмбрионов. ^{[ 5 ]}^{[ 4 ]}

Также были изучены потенциальные преимущества полиэмбрионии у конкурирующих инвазивных видов растений. ^{[ 6 ]}

Позвоночные животные

Броненосцы — наиболее хорошо изученные позвоночные, у которых наблюдается полиэмбриония: шесть видов броненосцев рода Dasypus всегда являются полиэмбриональными. ^{[ 7 ]} Например, девятипоясной броненосец всегда рождает четырех одинаковых детенышей. Ожидается, что есть два условия, которые будут способствовать эволюции полиэмбрионии: мать не знает условий окружающей среды своего потомства, как в случае с паразитоидами, или ограничение воспроизводства. ^{[ 2 ]} Считается, что из-за последнего девять полосатых броненосцев превратились в полиэмбриональные. ^{[ 7 ]}

Беспозвоночные

Более яркий пример использования полиэмбрионии как конкурентного репродуктивного инструмента можно найти у паразитоида Hymenoptera семейства Encyrtidae . ^{[ 8 ]} Потомство расщепляющегося эмбриона развивается по крайней мере в две формы: ту, которая разовьется во взрослых особей, и ту, которая становится типом солдата, называемую преждевременными личинками. ^{[ 8 ]} Эти последние личинки патрулируют хозяина и убивают всех других паразитоидов, которых они находят, за исключением своих братьев и сестер, обычно сестер. ^{[ 8 ]}

Облигатно полиэмбриональные насекомые делятся на два класса: Hymenoptera (некоторые осы) и Strepsiptera . ^{[ 9 ]} Из одного яйца эти насекомые могут произвести на свет более тысячи потомков. ^{[ 9 ]} Полиэмбриональные осы из группы Hymenoptera можно подразделить на четыре семейства, включая Braconidae ( Macrocentrus ), Platygastridae ( Platygaster ), Encyrtidae ( Copidosoma ) и Dryinidae . ^{[ 9 ]}

Полиэмбриония встречается и у Bryozoa . ^{[ 2 ]}^{[ 10 ]} С помощью анализа генотипа и молекулярных данных было высказано предположение, что полиэмбриония встречается у всех мшанок отряда Cyclostomatida . ^{[ 10 ]}

Растения

Этот термин также используется в ботанике для описания явления появления сеянцев из одного зародыша. Около 20 родов голососпор подвергаются полиэмбрионии, называемой « полиэмбрионии дробления », когда исходная зигота разделяется на множество идентичных эмбрионов. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} У некоторых таксонов растений множество зародышей полиэмбрионии в конечном итоге дает только одно потомство. ^{[ 1 ]} Механизм, лежащий в основе феномена образования одного (или в некоторых случаях нескольких) потомков, описан у Pinus sylvestris как программируемая клеточная смерть (PCD), при которой удаляются все эмбрионы, кроме одного. ^{[ 1 ]} Первоначально все зародыши имеют равные возможности развиться в полноценные семена, но на ранних стадиях развития один зародыш становится доминантным в результате конкуренции и, следовательно, становится бездействующим семенем, в то время как другие зародыши уничтожаются из-за ПКС. ^{[ 1 ]}

Род Citrus включает ряд видов, которые подвергаются полиэмбрионии, при которой множественные эмбрионы, полученные из нуцеллярных клеток, существуют наряду с эмбрионами, полученными половым путем. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Антони ван Левенгук впервые описал полиэмбрионию в 1719 году, когда в семени цитрусовых было обнаружено два прорастающих зародыша. ^{[ 3 ]} У цитрусовых полиэмбриония генетически контролируется общим для всех видов локусом полиэмбрионии, определяемым однонуклеотидным полиморфизмом в секвенированных генотипах. ^{[ 11 ]} Вариации внутри видов цитрусовых основаны на количестве развивающихся эмбрионов, воздействии окружающей среды и экспрессии генов. ^{[ 12 ]} Как и в случае с другими видами, из-за того, что множество зародышей развиваются в непосредственной близости, возникает конкуренция, которая может вызвать изменения в успехе или силе семян. ^{[ 12 ]}

См. также

Моноэмбриония

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Филонва, Л.Х.; фон Арнольд, С.; Дэниел, Г.; Божков, П.В. (2002). «Запрограммированная гибель клеток уничтожает все эмбрионы, кроме одного, в полиэмбриональном семени растения» . Природа . 9 (10): 1057–1062. дои : 10.1038/sj.cdd.4401068 . ПМИД 12232793 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Крейг, Шон Ф.; Слободкин, Лоуренс Б.; Рэй, Грегори А.; Бирманн, Кристиана Х. (1 марта 1997 г.). «Парадокс» полиэмбрионии: обзор случаев и гипотеза ее эволюции». Эволюционная экология . 11 (2): 127–143. Бибкод : 1997EvEco..11..127C . дои : 10.1023/А:1018443714917 . ISSN 0269-7653 . S2CID 5556785 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Батыгина, ТБ; Виноградова, Г. Ю (01 мая 2007 г.). «[Феномен полиэмбрионии. Генетическая гетерогенность семян]». Онтогенез . 38 (3): 166–191. ISSN 0475-1450 . ПМИД 17621974 .
^ Jump up to: ^а ^б Сеголи, М.; Харари, Арканзас; Розенхайм, Дж.А.; Бускила, А.; Кисар, Т. (сентябрь 2010 г.). «ОБЗОР: Эволюция полиэмбрионии у паразитоидных ос: Эволюция полиэмбрионии» . Журнал эволюционной биологии . 23 (9): 1807–1819. дои : 10.1111/j.1420-9101.2010.02049.x . ПМИД 20629853 . S2CID 22573370 .
^ Стрэнд, Майкл Р. (01 января 2009 г.), «Глава 208 - Полиэмбриония» , в Реш, Винсент Х.; Карде, Ринг Т. (ред.), Энциклопедия насекомых (второе издание) , Сан-Диего: Academic Press, стр. 821–825, ISBN. 978-0-12-374144-8 , получено 10 апреля 2022 г.
^ Бланшар, Меган Л.; Барни, Джейкоб Н.; Аверилл, Кристин М.; Молер, Чарльз Л.; ДиТоммасо, Антонио (февраль 2010 г.). «Дает ли полиэмбриония конкурентное преимущество инвазивной многолетней лозе Vinceтоксикум Россикум (Apocynaceae)?» . Американский журнал ботаники . 97 (2): 251–260. дои : 10.3732/ajb.0900232 . ПМИД 21622385 .
^ Jump up to: ^а ^б Лоури, У.Дж.; Продёль, Пауло А.; Макдонаф, Коллин М.; Авизе, Джон К. (1 января 1998 г.). «Полиэмбриония у броненосцев: необычная особенность репродуктивного тракта самки девятипоясного броненосца может объяснить, почему ее пометы состоят из четырех генетически идентичных потомков». Американский учёный . 86 (3): 274–279. дои : 10.1511/1998.25.824 . JSTOR 27857027 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Э., Бекедж, Нэнси (1 января 1997 г.). Паразиты и патогены: влияние на гормоны хозяина и поведение . Чепмен и Холл. ISBN 978-0412074011 . OCLC 875319486 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б ^с Стрэнд, Майкл (2009). Энциклопедия насекомых (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Elsevier.
^ Jump up to: ^а ^б Дженкинс, Хелен Л.; Вешенбах, Андреа; Окамура, Бет; Хьюз, Роджер Н.; Епископ, Джон Д.Д. (17 января 2017 г.). «Филогенетически широко распространенная полиэмбриония у круглоротых мшанок и длительное асинхронное высвобождение клональных потомков» . ПЛОС ОДИН . 12 (1): e0170010. Бибкод : 2017PLoSO..1270010J . дои : 10.1371/journal.pone.0170010 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5240946 . ПМИД 28095467 .
^ Jump up to: ^а ^б Накано, Мичихару; Симада, Такэхико; Эндо, Томоко; Фуджи, Хироши; Несуми, Хирохиса; Кита, Масаюки; Эбина, Масуми; Симидзу, Токуро; Омура, Мицуо (01 февраля 2012 г.). «Характеристика геномной последовательности, показывающая сильную связь с полиэмбрионией среди различных видов и сортов цитрусовых, а также ее синтению с Vitis и Populus». Наука о растениях . 183 : 131–142. Бибкод : 2012PlnSc.183..131N . doi : 10.1016/j.plantsci.2011.08.002 . ISSN 1873-2259 . ПМИД 22195586 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кишор, Кундан; Н., Моника; Д., Ринчен; Лепча, Бонифаций; Пандей, Бриджеш (1 мая 2012 г.). «Полиэмбриония и особенности появления проростков апомиктических цитрусовых». Наука садоводства . 138 : 101–107. Бибкод : 2012ЩГор.138..101К . doi : 10.1016/j.scienta.2012.01.035 .

Внешние ссылки

Хуан Мануэль Альварес А. (15 апреля 1997 г.). «Глава 26 — Самый крупный выводок паразитоидов» . Книга рекордов насекомых . Университет Флориды .
Дж. Бронте Гатенби (1918). «Мемуары: Полиэмбриония паразитических перепончатокрылых: обзор» . Ежеквартальный журнал микроскопической науки . с2-63: 175–196.
Дж. Бронте Гатенби (1918). «Сегрегация зародышевых клеток у Trichogramma evanescens » . Ежеквартальный журнал микроскопической науки . с2-63: 161–174.
Крейг, Сан-Франциско; Слободкин, Л.Б.; Рэй, Г. (1997). «Парадокс полиэмбрионии: обзор случаев и гипотеза ее эволюции». Эволюционная экология . 11 (2): 127–143. Бибкод : 1997EvEco..11..127C . дои : 10.1023/А:1018443714917 . S2CID 5556785 .

[:1-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Филонва, Л.Х.; фон Арнольд, С.; Дэниел, Г.; Божков, П.В. (2002). «Запрограммированная гибель клеток уничтожает все эмбрионы, кроме одного, в полиэмбриональном семени растения» . Природа . 9 (10): 1057–1062. дои : 10.1038/sj.cdd.4401068 . ПМИД 12232793 .

[:3-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Крейг, Шон Ф.; Слободкин, Лоуренс Б.; Рэй, Грегори А.; Бирманн, Кристиана Х. (1 марта 1997 г.). «Парадокс» полиэмбрионии: обзор случаев и гипотеза ее эволюции». Эволюционная экология . 11 (2): 127–143. Бибкод : 1997EvEco..11..127C . дои : 10.1023/А:1018443714917 . ISSN 0269-7653 . S2CID 5556785 .

[:7-3] Jump up to: ^а ^б ^с Батыгина, ТБ; Виноградова, Г. Ю (01 мая 2007 г.). «[Феномен полиэмбрионии. Генетическая гетерогенность семян]». Онтогенез . 38 (3): 166–191. ISSN 0475-1450 . ПМИД 17621974 .

[:9-4] Jump up to: ^а ^б Сеголи, М.; Харари, Арканзас; Розенхайм, Дж.А.; Бускила, А.; Кисар, Т. (сентябрь 2010 г.). «ОБЗОР: Эволюция полиэмбрионии у паразитоидных ос: Эволюция полиэмбрионии» . Журнал эволюционной биологии . 23 (9): 1807–1819. дои : 10.1111/j.1420-9101.2010.02049.x . ПМИД 20629853 . S2CID 22573370 .

[:10-5] Стрэнд, Майкл Р. (01 января 2009 г.), «Глава 208 - Полиэмбриония» , в Реш, Винсент Х.; Карде, Ринг Т. (ред.), Энциклопедия насекомых (второе издание) , Сан-Диего: Academic Press, стр. 821–825, ISBN. 978-0-12-374144-8 , получено 10 апреля 2022 г.

[:11-6] Бланшар, Меган Л.; Барни, Джейкоб Н.; Аверилл, Кристин М.; Молер, Чарльз Л.; ДиТоммасо, Антонио (февраль 2010 г.). «Дает ли полиэмбриония конкурентное преимущество инвазивной многолетней лозе Vinceтоксикум Россикум (Apocynaceae)?» . Американский журнал ботаники . 97 (2): 251–260. дои : 10.3732/ajb.0900232 . ПМИД 21622385 .

[:4-7] Jump up to: ^а ^б Лоури, У.Дж.; Продёль, Пауло А.; Макдонаф, Коллин М.; Авизе, Джон К. (1 января 1998 г.). «Полиэмбриония у броненосцев: необычная особенность репродуктивного тракта самки девятипоясного броненосца может объяснить, почему ее пометы состоят из четырех генетически идентичных потомков». Американский учёный . 86 (3): 274–279. дои : 10.1511/1998.25.824 . JSTOR 27857027 .

[:2-8] Jump up to: ^а ^б ^с Э., Бекедж, Нэнси (1 января 1997 г.). Паразиты и патогены: влияние на гормоны хозяина и поведение . Чепмен и Холл. ISBN 978-0412074011 . OCLC 875319486 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[:0-9] Jump up to: ^а ^б ^с Стрэнд, Майкл (2009). Энциклопедия насекомых (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Elsevier.

[:5-10] Jump up to: ^а ^б Дженкинс, Хелен Л.; Вешенбах, Андреа; Окамура, Бет; Хьюз, Роджер Н.; Епископ, Джон Д.Д. (17 января 2017 г.). «Филогенетически широко распространенная полиэмбриония у круглоротых мшанок и длительное асинхронное высвобождение клональных потомков» . ПЛОС ОДИН . 12 (1): e0170010. Бибкод : 2017PLoSO..1270010J . дои : 10.1371/journal.pone.0170010 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5240946 . ПМИД 28095467 .

[:6-11] Jump up to: ^а ^б Накано, Мичихару; Симада, Такэхико; Эндо, Томоко; Фуджи, Хироши; Несуми, Хирохиса; Кита, Масаюки; Эбина, Масуми; Симидзу, Токуро; Омура, Мицуо (01 февраля 2012 г.). «Характеристика геномной последовательности, показывающая сильную связь с полиэмбрионией среди различных видов и сортов цитрусовых, а также ее синтению с Vitis и Populus». Наука о растениях . 183 : 131–142. Бибкод : 2012PlnSc.183..131N . doi : 10.1016/j.plantsci.2011.08.002 . ISSN 1873-2259 . ПМИД 22195586 .

[:8-12] Jump up to: ^а ^б ^с Кишор, Кундан; Н., Моника; Д., Ринчен; Лепча, Бонифаций; Пандей, Бриджеш (1 мая 2012 г.). «Полиэмбриония и особенности появления проростков апомиктических цитрусовых». Наука садоводства . 138 : 101–107. Бибкод : 2012ЩГор.138..101К . doi : 10.1016/j.scienta.2012.01.035 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]