植物ライフサイクルの配偶体生成

コケ配偶体。世代交代において、配偶体期は配偶子産生世代です。エド・レシュケ/フォトライブラリー/ゲッティイメージズ

あ 配偶体 植物の有性段階を表します。このサイクルの名前は 世代交代 そして生物は、有性段階または配偶体世代と無性段階または胞子体世代を交互に繰り返します。配偶体という用語は、植物の生活環の配偶体段階、または配偶子を産生する特定の植物体または器官を指す場合があります。

それは ハプロイド 配偶体構造 配偶子 形成されます。このオスとメス性細胞卵子と精子としても知られる、受精を形成する 二倍体 接合子。受精卵は二倍体胞子体に発達し、これはサイクルの無性段階を表します。胞子体は一倍体を産生する 胞子 そこから一倍体配偶体が発生します。植物の種類に応じて、そのライフ サイクルのほとんどは、配偶体世代または胞子体世代のいずれかに費やされます。いくつかのような他の生物 藻類 と 菌類 、配偶体段階でライフサイクルのほとんどを過ごす可能性があります。

配偶体の発生

コケの胞子体。 サンティアゴ・ウルキホ/モーメント/ゲッティ

配偶体は、の発芽から発生します 胞子 .胞子は、新しい生物を生み出すことができる生殖細胞です無性的に（受精なし）。それらは、によって産生される一倍体細胞です。 減数分裂 の 胞子体 .発芽すると、一倍体胞子は 有糸分裂 多細胞性配偶体構造を形成します。成熟した一倍体配偶体は、有糸分裂によって配偶子を生成します。

このプロセスは、動物で見られるプロセスとは異なります。の 動物細胞 、一倍体細胞（配偶子）は減数分裂によってのみ産生され、二倍体細胞のみが有糸分裂を起こします。植物では、配偶体期は二倍体接合体の形成で終了します。有性生殖.接合子は、二倍体細胞を持つ植物世代からなる胞子体段階を表します。二倍体胞子体細胞が減数分裂を受けて一倍体胞子を生成すると、このサイクルが新たに始まります。

非維管束植物における配偶体の生成

ゼニゴケ。 Marchantia、女性の配偶体 ゼニゴケの Archegonium ベアリング構造。茎のある傘の形をした構造は、アルケゴニアを生んでいます。 エド・レシュケ/フォトライブラリー/ゲッティイメージズ

配偶体の段階は、 非維管束植物 コケや苔類など。ほとんどの植物は 異形の 、つまり、2 つの異なるタイプの配偶体を生成します。一方の配偶体は卵を産み、もう一方は精子を産みます。 コケと苔類 も 異種胞子 、つまり、それらは 2 つの異なるタイプの 胞子 .これらの胞子は、2 つの異なるタイプの配偶体に発達します。 1 つは精子を生成し、もう 1 つは卵子を生成します。オスの配偶体は、 アンテリディア （精子を作る）そしてメスの配偶体が発達する アルケゴニア （卵を産む）。

非維管束植物は湿った生息地に生息し、オスとメスをもたらすために水に頼らなければなりません 配偶子 一緒。その上受精、結果として生じる接合体は成熟し、配偶体に付着したままの胞子体に発達します。胞子体の構造は栄養の配偶体に依存しています。 光合成 .これらの生物における配偶体の生成は、植物の根元にある緑、葉、またはコケのような植生で構成されています。胞子体の世代は、先端に胞子を含む構造を持つ細長い茎によって表されます。

維管束植物における配偶体の生成

プロタリウムは、シダのライフ サイクルにおける配偶体の段階です。ハート型のプロタリアは、結合して受精卵を形成する配偶子を生成し、受精卵は新しい胞子体植物に発達します。 レスター・V・バーグマン/コービスドキュメンタリー/ゲッティイメージズ

との植物では 血管組織系 、胞子体段階はライフサイクルの主要な段階です。非維管束植物とは異なり、配偶体と胞子体は 非種子生産維管束植物 独立しています。配偶体世代と胞子体世代の両方が可能です 光合成 . シダ これらの種類の植物の例です。多くのシダやその他の維管束植物は、 同胞子 つまり、1 種類の胞子を生成します。の 二倍体 胞子体が生産する ハプロイド 胞子（による 減数分裂 ) 胞子嚢と呼ばれる特殊な袋に入っています。

胞子嚢はシダの葉の下側に見られ、放出されます 胞子 環境に。一倍体胞子が発芽すると、 有糸分裂 aと呼ばれる一倍体配偶体植物を形成する プロタリウム .プロタリウムは、それぞれ精子と卵子を形成する男性と女性の両方の生殖器官を生成します。には水が必要です受精精子が女性の生殖器（アルケゴニア）に向かって泳ぎ、卵子と結合するときに起こります。受精後、二倍体接合体は、配偶体から生じる成熟した胞子体植物に発達します。の シダ 、胞子体相は、葉状の葉、胞子嚢、根、および維管束組織で構成されています。配偶体相は、小さなハート型の植物またはプロタリアで構成されています。

種子生産植物における配偶体の生成

この着色された走査型電子顕微鏡写真 (SEM) は、プレーリー リンドウの花 (リンドウ sp.) のめしべの花粉管 (オレンジ色) を示しています。花粉には顕花植物の雄性細胞が含まれています。 西永進/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ

などの種子生産植物では、 被子植物 および裸子植物では、微視的な配偶体の世代は、胞子体の世代に完全に依存しています。の 顕花植物 、胞子体世代は雄と雌の両方を生産します 胞子 .雄の小胞子 (精子) は、花の雄しべの小胞子嚢 (花粉嚢) で形成されます。雌の大胞子 (卵) は、花の子房の大胞子嚢で形成されます。多くの被子植物には、小胞子嚢と大胞子嚢の両方を含む花があります。

の受精プロセスは次の場合に発生します 花粉 風、昆虫、または他のものによって転送されます 植物の受粉者 花の雌の部分 (心皮) に。花粉粒が発芽し、 花粉管 下方に伸びて卵巣を貫通し、精子細胞が卵子に受精できるようにします。受精卵は、新しい胞子体世代の始まりである種子に成長します。女性の配偶体世代は、胚嚢を伴う大胞子で構成されています。雄性配偶体の世代は、小胞子と花粉で構成されています。胞子体世代は、植物体と種子で構成されています。

配偶体の重要ポイント

• 植物のライフ サイクルは、世代交代として知られる周期で配偶体段階と胞子体段階を交互に繰り返します。
• 配偶体は、この段階で配偶子が生成されるため、生活環の性的段階を表します。
• 植物の胞子体は、サイクルの無性段階を表し、胞子を生成します。
• 配偶体は一倍体であり、胞子体によって生成された胞子から発生します。
• オスの配偶体はアンテリディアと呼ばれる生殖構造を作り、メスの配偶体はアーケゴニアを作ります。
• コケやゼニゴケなどの非維管束植物は、ライフサイクルのほとんどを配偶体世代で過ごします。
• 非維管束植物の配偶体は、植物の根元にある緑のコケのような植生です。
• シダなどの種子のない維管束植物では、配偶体世代と胞子体世代の両方が光合成が可能であり、独立しています。
• シダの配偶体構造は、プロタリウムと呼ばれるハート型の植物です。
• 被子植物や裸子植物などの種子を持つ維管束植物では、配偶体は発生のために胞子体に完全に依存しています。
• 被子植物と裸子植物の配偶体は花粉粒と胚珠です。

ソース

• _{ギルバート、スコット F. 植物のライフ サイクル。 発生生物学。第6版。 、米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日、www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/。}
• _{グラハム、L K、および L W ウィルコックス。陸上植物における世代交代の起源：肥大性とヘキソース輸送に焦点を当てる。 王立協会の哲学論文 B: 生物科学 、米国国立医学図書館、2000 年 6 月 29 日、www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/。}