OBSERVACION DE LA FORMACION DEL POLEN MICROESPOROGENESIS Y GAMETOGENESIS EN ANTERAS DE DIFERENTES ESPECIES VEGETALES

Fabio A. Cañón – 0500616 Jenny P. Alfaro - 0500631

OBJETIVOS

Realizar la identificación de cómo ocurre el procesos de la formación y maduración del polen.

Identificar las divisiones que ocurren en el proceso de formación de polen. Diferenciar las diferentes fases que ocurren en el proceso de formación del

polen.

INTRODUCCION

El proceso de la formación del polen se describe mediante dos procesos fundamentales establecidos en la naturaleza los cuales son la microesporogenesis y microgametogénesis.

La formación de los granos de polen se da en los estambres en las anteras cada anteras tiene dos (2) tecas y cada una posee dos sacos polínicos en cuyo interior se localizan las células madres que van a dar origen a los granos de polen, cada grano se formará por meiosis cuatro células haploides con un sólo núcleo: las microesporas masculinas conocidas como tétradas, este proceso se denomina como microesporogenesis. (Sánchez,2002)

Cada microespora dará lugar a un grano de polen cada una se rodea de dos capas que las envuelven: una más interna y delgada, la intina, y otra muy gruesa, la exina, decorada con relieves característicos en cada especie. (Sánchez,2002)

El núcleo (n) se va a dividir por mitosis dando dos núcleos n: el núcleo generativo y el núcleo vegetativo. Seguidamente se da el proceso de microgametogénesis el cual tiene como resultado la formación del polen dentro del saco polínico ocurre una división mitótica dando origen a dos núcleos celulares diferentes uno vegetativo y uno germinativo, formando los granos de polen listos para salir del saco polínico hacia el estigma / carpelo para realizar la fecundación. (Sánchez,2002)

Figura 1. Formación del Polen, tomado de Sanchez, 2002.

MATERIALES Y METODOS

Para el desarrollo de la práctica se utilizaron micropreparados de Lirio Lilium, se observo al microscopio de luz realizando la identificación de la formación del polen localizando las tecas, los sacos polinicos y el proceso de formación del polen dado en la microesporogenesis y microgametogénesis. Identificando la primera y segunda división meiotica. La formación de los granos de polen y el tubo polinico Se evidenciaron las diferentes etapas del proceso de formación del polen siguiendo una referencia bibliográfica para la comparación de las observaciones.

RESULTADOS

Resultados

Lily Anther synizesis 100x

A: Sacos embrionarios

B: Filamentos

C: Parte femenina

A

A

A

AA

A

A

A A

AA

A

A

A

A

A

C

B

B

B

B

A

A

AAA Teca

Acercamiento Teca 400x

A: Saco embrionario

B Filamento

C Polen

D Tapetum

B

A

C

D

Acercamiento Saco embrionario 1000x

Núcleo vegetativo

Núcleo Germinativo

Poro Germinativo

Exina

Núcleo migrando

Vacuola

Intina

Tubo polinico 400x

Antera Lirio 100X

Anterozoides

Tubo polínico

Teca

Parte femenina

Saco Polínico

Filamento

Células madre

Teca lirio 400x

Parte femenina 400x

Tapetum

Teca

Filamento

Células madre

Saco embrionario

Tubo polinico 100x

Tubo Polinico 400x

Formación polen 1000x

Tetrada (Telofase II) 400x

Tétradas

Tapetum

Exina

Intina

VacuolaPoro germinativo

Tetrada (Telofase II) 1000x

1era División mitótica Profase I. Diploteno

Tétrada (Telofase II)

Tapetum

Diploteno

1era División mitotica

1era División mitotica

Paquiteno

Cigoteno

Leptoteno

Diploteno Metafase I

Diacinesis

CigotenoProfase I temprana

2da división mitotica

1da División mitotica

metafase II

Metafase I

Metafase II

Metafase I

Antera Lirio sporogenesis (100x)

DISCUSION

Para la identificación del proceso de formación del polen se realizo la comparación de bibliografía con lo observado al microscopio relacionando las estructuras observadas en los micropreparados, la identificación se realizo de una manera correcta por la preparación de las muestras en las cuales se evidenciaban todas las estructuras.

Las estructuras evidenciadas en la microesporogenesis mostraron un proceso típico de meiosis en plantas, lo cual dio en 1er lugar la formación de los microgametos en la división redaccional, es decir, en donde se efectúa la formación del polen. La siguiente parte de la formación se evidencio la formación de los granos de polen en la antera de lirio.

La madures de la antera de Lilium se puede observar claramente debido a la ruptura de los sacos polínicos y de la antera, lo que provoca la liberación de todo el polen que en el contenga (figura 4). Los diferentes tipos de polen poseen diferentes tipos de funcionalidades respecto a su forma, pero en el laboratorio se concentro en la observación e identificación de las formas, haciendo comparaciones entre diferentes tipos de polen en algunas especies florales, estas observaciones dieron como resultado la diferencia entre el polen redondo y de superficie lisa que posee el agapanto (figura 5) con respecto al polen redondo de superficie irregular en forma de puntas que posee el abutilon (figura 6), además se observaron y compararon estos datos con una muestra de polen comercial el cual posee varios tipos de polen lo que imposibilita la identificación del tipo floral exacto de donde es extraído.

FilamentoTeca

Inexistencia Sacos embrionarios

Polen maduro

Se tiene que mencionar que cada polen va madurando de manera diferente por lo cual es difícil hacer identificación de todas las fases de meiosis sufridas por el polen, en un solo micropreparado. Además de ello, que la predominancia se dio por la división redaccional y la metafase II.

Finalmente se tiene que decir que la estructura floral de las diferentes muestras se parecen un poco pero no son iguales si se miren a gran detalle, lo cual deja evidenciar que la evolución de cada planta es supremamente diferente y por ende existen diferencias entre los tipos de polen de cada una de ellas sin embargo las muestras pasan por la meiosis, lo cual da espacio a una mayor variabilidad, sea por polinización cruzada o por alguna mutación en la autopolinización.

CONCLUSIONES

El proceso de macrogametogenesis y microgametogenesis, son fundamentales para la creación en masa del polen y por ende crear más gametos viables.

Como en la mayoría de procesos reproductivos la creación de los gametos se lleva a cabo por la meiosis, lo cual dará variabilidad al individuo, dependiendo de la manera en que se reproduzca la planta.

Cada espora de polen tiene una evolución propia, por lo cual no se vio un proceso “general” en específico.

El polen de cada planta varía dependiendo su especie y si es eudicotiledonia o monocotiledonia.

BIBLIOGRAFIA

Sanchez,J,L. 2002 .La reproducción Concepto de reproducción. Pando Oviedo, España. Pagina Web [http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B4_INFORMACION/T409_REPRODUCCION/informacion.htm] Accedida el 14 de agosto de 2010.

Preguntas:

1. Defina ántesis: Momento en que las anteras salen y quedan colgadas del filamento y es el periodo de afloración de las gramíneas. (4)

2. Defina núcleos gametos e indique su función: Son los que se producen en la microgemetogenesis los cuales dan paso a la formación del polen para que se lleve a cabo la reproducción.

3. Para que sirve el núcleo generativo: Para producir el gameto al fecundar el ovario y generar un nuevo individuo en el caso de las plantas el fruto.

4. Los agentes de la Polinización:

ANEMOGAMIA O ANEMOGAMAS = las plantas que encargan al viento la polinización. La flor debe presentar un perianto reducido o ser aclamideas, producir numerosos granos de polen de peso liviano y superficie lisa, seca; el pistilo debe desarrollar los estigmas grandes o con amplia superficie de recepción; la planta debe de florecer antes que se desarrollen las hojas.

ZOOGAMIA = las plantas que encargan a los animales la polinización. Los granos de polen no deben de ser abundantes pero su superficie debe ser algo pegajosa, después de antesis se pueden agrupar y llevar el grano de polen.

DIPTEROS = las flores producen ciertos olores, estas son aclamideas y se encuentran en inflorescencias en espádice, en la base encontramos flores femeninas fértiles y por encima las masculinas; cercano a la garganta encontramos flores femeninas estériles con estilo hacia abajo, cuando llega la maduración se da la explosión de un olor fétido, entonces cuando ocurre la dehiscencia los granos de polen caen sobre los insectos.

ABEJAS = buscan flores reunidas en inflorescencias, con colores vistosos (blanco, amarillo), flores en capítulo, las tubulosas son proterandras, en las liguladas aterrizan los insectos y se pasean por las flores tubulosas.

MARIPOSAS = flores largas, buscan néctar, no polen, en las dialipétalas.

AVES (ORNITOGAMAS) = flores se encuentran en el ápice de ramas; flor es simpétala, corola tubulosa con estambres que llegan al tubo de la corola, debe presentar néctar que se acumula en el fondo del tubo, la posición del tubo debe ser algo gibada, con colores fuertes, rojo, anaranjado, azul.

MURCIELAGOS = buscan flores con néctar, las flores deben ser grandes, robustas, verticilos fuertes, flores se abren durante la noche (fenómeno de NICTINASTIA).

HIDROGAMIA = el agua es la encargada de la polinización. (23)

5. Que son plantas autógamas? - una planta que se reproduce principalmente por autofecundación. (1)

6. Qué son plantas Alógamas? Cuando el transporte de polen ocurre entre flores de individuos diferentes, tenemos polinización cruzada, y por ende, fecundación cruzada o alogamia.(5)7. A que grupo de plantas se les llama Cleistógamas? En las flores que no ocurre la antesis para la polinización se llaman (23)

8. A que grupo de plantas se les llama casmógamas? Las flores que se abren para recibir a los granos de polen para la polinización se llaman. (23)

9. Que son flores postiladas: Las flores pistiladas (o hembras) son las que tienen un pistilo funcional capaz de producir semillas—pero o no tiene estamen o tienen estámenes con anteras que son incapaces de producir polen.(2)

10. Que son flores estaminadas? Son las flores que solo lleva estambres

11. Hermafrodita En botánica son los vegetales y flores que en sí mismos reunen ambos sexos; por ejemplo la mayor parte de fanerógamas. (3)

12. Monoecia Fenómeno relativo a las plantas que presentan flores unisexuales dispuestas sobre el mismo individuo. (3)13. Dioecia Fenómeno que presentan las plantas con flores unisexuales en las que las femeninas y las masculinas se encuentran dispuestas sobre distintos individuos o pies de planta. (3)

14. Defina y explique la doble fertilización: Doble fecundación es la forma típica de fecundación en las angiospermas y es el proceso por el cual uno de los núcleos generativos del gametofito masculino (grano de polen) se fusiona con la oósfera para dar el cigoto (diploide), y el otro nucleo generativo se une con los núcleos polares de la célula central del saco embrionario para dar origen al núcleo triploide a partir del cual se desarrollará elendosperma.

15. Diferencie Antípodas, Sinergidas, Núcleos polares y Oosfera: Las antípodas son cada una de las tres células que en el saco embrionario de las espermas se hallan en el polo opuesto al de la oosfera y la sinergia, la sinergia está estrechamente relacionada con la oosfera y está ubicada cerca del micrópilo del saco embrionario, la oosfera es un gameto femenino grande, desnudo e inmóvil, los núcleos polares son un par y se encuentran en el centro del saco embr

16. Como se forma cada una de ellas? 17. Que es la Dicogamia? Fenómeno reproductivo muy común en plantas, en el cual las especies hermafroditas o monoicas diclinas poseen una separación temporal de los órganos reproductivos para evitar la autofecundación y favorecer la fecundación cruzada. Por ejemplo una especie con flores hermafroditas, que madura primero los órganos masculinos (androceo) y luego los organos femeninos (gineceo), funcionara como flor masculina primero y mas tarde como flor femenina; en este caso se habla entonces de flores dicógamas.(25)18. Que tipos de dicogamia hay? Protándricas y protóginas. (25)19. Que es la Heterostilia? Fenómeno por el cual el desarrollo que alcanza uno de los sexos resulta ser un impedimento de la autofertilización. (23)

20. Que tipos de Heterostilia hay? Distilia: Hay flores longistilas (estilos largos y estambres cortos) y brevistilas (las anteras están por encima de los estigmas). Los granos de polen de las flores brevistilas son mayores, y a veces presentan escultura diferente. En las flores con estigmas papilosos hay correspondencia entre el tamaño de los granos de polen y la longitud de las papilas del estigma.  o Tristilia.: tristilas hay una tercer forma floral, las flores mediostilas .    

El estigma y el estilo actúan como filtros impidiendo la germinación o llegada del polen propio: autoincompatibilidad genética, hay barreras a distintos niveles. La fructificación resulta óptima sólo cuando la polinización es cruzada.  (26)21. Que es la Protóginia? Protóginas, cuando es el gineceo lo primero en madurar.(25)

22. Que es la protandría? Protándricas, en las que madura antes el androceo (25)

23. A que se conoce como incompatibilidad y que tipos se presentan en las plantas. Se denomina incompatibilidad a la capacidad que tiene algunas plantas de no tener sitios de reconocimiento con otras para realizar injertos o algún tipo de reproducción asexual.

24. Estudie y defina Apomisix y establezca los diferentes tipos que se pueden presentar en plantas. Es un tipo de reproducción asexual donde están involucradas las semillas pero sin que haya ninguna fertilización ni proceso meiotico. La mayoría de plantas son cítricos los cuales sus semillas no son viables

25. A que se llama aposporia y apogamia Formación de un saco embrionario diploide a partir de las células que no han sufrido reducción meiótica de un óvulo; se trata de aposporia generativa si la célula es arquesporial y aposporia somaticas. Y la apogamia es una forma de reproducción sin fecundación a partir de una célula.

26.Que es la poliembrionia y que consecuencias tiene La poliembrionía es una modalidad de reproducción alternante en animales y otros seres vivos en la que se distinguen dos fases: la fase sexual y la fase asexual. Se da cuando en el cigoto se crea más de un embrión sin importar sus orígenes

27.Estudie la ploidia en plantas y señale al menos 20 sps con sus diferentes números crómosomicos, indicando si son poliploides.

Especie # cromosomas PoliploidePaspalum plicatulum 2n=20 NOSpartina maritima 2n=60 SISpartina alterniflora 2n=62 SIT. aestivum 2n=42 SICoix spp. 2n=32 NOTriticosecale 2n=42 SIArachis hypogaea 4n=40 SIHemerocallis fulva var. Kwanso 2n=33 SISaccharum officinarum 8n=80 SIZea perennis 2n=40 NOMusa sapientum 3n=33 SI

Solanum tuberosum 4n=48 SINicotiana tabacum 4n=48 SIGossypium hirstium 4n=52 SIMalus sylvestris Mill 3n=51 SIHemerocallis fulva 2n=22 NOTripsacum n=18 NO Haplopappus gracilis 2n=4 NOSecale cereale 2n=14 NOCrepis capillaris 2n=6 NO

28 Relacione 10 plantas que se autopolinicen y de su nombre científico

PlantaAvena forrajera Avena sativa

Maíz Zea MaysTrigo -->Triticum aestivum)Cebada Hordeum vulgare

Kikuyo - Pennisetum clandestinum

Guinea - Panicum maximumPaja Pará - Brachiaria mutica

Ray Grass - Lolium multiflorum - Lolium perenne

Capin melao - Melinis minutiflora.Argentino - Hiparrhenia rufa

29. Relacione 10 plantas con polinización cruzada y de su nombre científico

PlantaSolanum lycopersicum

Rosmarinus officinalisTaraxacum officinale

Rafflesia arnoldiSpartium junceum

Taraxacum officinaleCorylus avellana LHelianthus annuus

Hibiscus rosa-sinensisChrysanthemum morifolium

30. Que son Los lodículos? son unos globos situados en la base del ovario que, cuando se hinchan, entreabren la lema y la palea, permitiendo que las anteras salgan al exterior, quedando colgadas del (4)

31. Que es gluma? Una o 2 cubiertas que tiene cada espiguilla (según sp) (4)

32.Que es la Lema? Cubierta inferior y exterior de la flor(4)

33. Que es la Palea? Cubierta superior e interna de la flor.(4)

34. Dibuje una espiguilla de trigo, señale sus partes

35. Haga lo mismo pero con la avena

36. Con una de arroz

37. Con una cebada

38. Con una de tabaco

39.Con una de sorgo

40. Dibuje una flor de algodón indicando todas sus partes

41. Dibuje las inflorescencias del maíz

42. Estudie los nombres cientificos de:

Caña azucar: Saccharum officinarum (6)

Algódon: Gossypium. Eje. Algodón egipcio Gossypium barbadense (7)

Tabaco Nicotina tabacum (10)

Trigo Triticum Sativum Lam (13)

Cebada Hordeum vulgare (8)

Avena Avena Sativa (13)

Remolacha Beta vulgaris (9)Fríjol Phaseolus vulgaris (17)

Haba Vicia Faba L(11)

Fresa Fragaria vesca(14)

Curuba Passiflora tarminiana(18)

Cáñamo Cannabis sativa L(20)

Papaya Carica papaya L(11)

Espárrago Asparagus Officinalis L. (11)

Zanahoria Daucus carota L(11)

Papa Solanum tuberosum(11)

Arroz  Oryza sativa (12)

Yuca Manihot sculenta(11)

Uchuva Physalis peruviana L(15)

Naranja Citrus aurantium L.(13)

Rosa Rosa montezumae (19)

Clavel Dianthus caryophyllus (20)

Tomate Solanum lycopersicum(14)

Centeno    Secale cereale (16)

Maíz Zea mays (16)

Tripsacum= maicillo (24)

Teosinte= Zea mexicana(21)

Aegilops= ruginosa Popova (22)

Bibliografía

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2) http://www.oceanoasis.org/fieldguide/glossary-sp.html 3) http://www.glosario.net/busqueda/index.php?D=0&P=lodiculo 4) http://www.polenes.com/Como.pdf 5) http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema23/poliniza-abierta.htm 6) http://w4.siap.gob.mx/sispro/Integra/Caracteristicas/CanaAzu.html 7) http://www.infoagro.com/herbaceos/industriales/algodon.htm 8) http://infocebada.galeon.com/botanica.htm 9) http://www.euroresidentes.com/Alimentos/remolacha.htm 10)http://www.autentico.org/oa09072.php 11)http://www.cipca.org.pe/cipca/informacion_y_desarrollo/agraria/fichas/

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