Las microsporas son esporas de plantas terrestres que se desarrollan en gametofitos masculinos , mientras que las megasporas se desarrollan en gametofitos femeninos. [1] El gametofito masculino da lugar a los espermatozoides, que se utilizan para la fertilización de un óvulo para formar un cigoto . Las megasporas son estructuras que forman parte de la alternancia de generaciones en muchas criptógamas vasculares sin semillas , todas las gimnospermas y todas las angiospermas . Las plantas con ciclos de vida heterosporosos que utilizan microsporas y megasporas surgieron de forma independiente en varios grupos de plantas durante el período Devónico . [2] Las microsporas son haploides y se producen a partir de microsporocitos diploides por meiosis . [3]
La microspora tiene tres tipos diferentes de capas de pared. La capa exterior se llama perispora , la siguiente es la exospora y la capa interior es la endospora . La perispora es la más gruesa de las tres capas, mientras que la exospora y la endospora tienen un ancho relativamente igual. [4]
En las plantas vasculares heterosporosas sin semillas, las hojas modificadas llamadas microsporofilas tienen microsporangios que contienen muchos microsporocitos que experimentan meiosis , cada uno produciendo cuatro microsporas. Cada microspora puede convertirse en un gametofito masculino que consiste en un anteridio algo esférico dentro de la pared de la microspora. Se producen 128 o 256 células espermáticas con flagelos en cada anteridio. [3] Los únicos helechos heterosporosos son acuáticos o semiacuáticos, incluidos los géneros Marsilea , Regnellidium , Pilularia , Salvinia y Azolla . La heterosporia también ocurre en los licopodios del género Selaginella y en el género Isoëtes .
Tipos de plantas vasculares sin semillas:
En las plantas con semillas, las microesporas se desarrollan en granos de polen, cada uno de los cuales contiene un gametofito masculino multicelular reducido. [5] Las megaesporas, a su vez, se desarrollan en gametofitos femeninos reducidos que producen óvulos que, una vez fertilizados, se convierten en semillas. Los conos de polen o microestróbilos generalmente se desarrollan hacia las puntas de las ramas inferiores en grupos de hasta 50 o más. Los microsporangios de las gimnospermas se desarrollan en pares hacia las bases de las escamas, que por lo tanto se denominan microsporofilas . Cada uno de los microsporocitos en los microsporangios experimenta meiosis, produciendo cuatro microesporas haploides. Estas se desarrollan en granos de polen, cada uno de los cuales consta de cuatro células y, en las coníferas, un par de sacos de aire externos. Los sacos de aire proporcionan a los granos de polen una flotabilidad adicional que ayuda a la dispersión del viento. [3]
Tipos de gimnospermas:
A medida que se desarrolla la antera de una planta con flores, se diferencian cuatro parches de tejido de la masa principal de células. Estos parches de tejido contienen muchas células microsporocitos diploides, cada una de las cuales experimenta meiosis y produce un cuarteto de microsporas. En el momento en que se producen las microsporas, son visibles cuatro cámaras (sacos polínicos) revestidas de células tapetales nutritivas . Después de la meiosis, las microsporas haploides experimentan varios cambios:
Estos pasos ocurren en secuencia y cuando se completan, las microsporas se han convertido en granos de polen. [3]
Aunque no es la ruta habitual de una microspora, este proceso es la forma más eficaz de producir plantas haploides y doblemente haploides mediante el uso de hormonas sexuales masculinas. [6] Bajo ciertos factores estresantes como el calor o la inanición, las plantas seleccionan la embriogénesis de microsporas. Se encontró que más de 250 especies diferentes de angiospermas respondieron de esta manera. [6] En la antera , después de que una microspora experimenta microsporogénesis , puede desviarse hacia la embriogénesis y convertirse en microsporas con forma de estrella. La microspora puede entonces tomar una de cuatro formas: convertirse en una microspora embriogénica, experimentar callogénesis a organogénesis (planta haploide/doblemente haploide), convertirse en una estructura similar al polen o morir. [6]
La embriogénesis por microesporas se utiliza en biotecnología para producir plantas doble haploide, que se fijan inmediatamente como homocigotas para cada locus en una sola generación. La microespora haploide se somete a estrés para activar la vía de embriogénesis y el embrión haploide resultante duplica su genoma espontáneamente o con la ayuda de agentes de duplicación de cromosomas. Sin esta tecnología doble haploide, los métodos de reproducción convencionales requerirían varias generaciones de selección para producir una línea homocigota. [7]