A reprodução das plantas, a diversidade de flores que admiramos, os aromas encantadores que nos envolvem e as cores vibrantes que nos cativam, assim, tudo isso serve como auxílio à reprodução sexual como vimos no post Reprodução das Plantas.
Questão 01 – Cite as partes de uma flor de angiosperma nas quais ocorre o desenvolvimento do gametófito masculino e feminino.
Em uma flor de angiosperma, o desenvolvimento do gametófito masculino e feminino ocorre em partes diferentes e dessa maneira:
- Gametófito Masculino: O gametófito masculino se desenvolve dentro da antera. Dessa maneira, a antera é tipicamente uma estrutura em forma de bolsa localizada na antera, o órgão reprodutor masculino da flor. Dentro da antera, são produzidos os grãos de pólen. Assim, esses grãos de pólen contêm os gametas masculinos maduros (espermatozoides).
- Gametófito Feminino: O gametófito feminino se desenvolve dentro do óvulo. Assim, o óvulo está localizado dentro do ovário, o órgão reprodutor feminino da flor. O óvulo contém o gametófito feminino, que eventualmente se transforma em um saco embrionário. O saco embrionário abriga o ovocélula, o gameta feminino.
De forma resumida, o gametófito masculino ou grão de pólen se desenvolve dentro da câmara polínica da antera, enquanto o gametófito feminino (também conhecido como saco embrionário) se desenvolve dentro do nucelo do óvulo a partir do megásporo funcional.
Questão 02 – Organize os seguintes termos na sequência correta de desenvolvimento: grão de pólen, tecido esporogênico, tétrade de micrósporos, célula-mãe do pólen, gametas masculinos.
A sequência correta de desenvolvimento para o gametófito masculino em angiospermas é a seguinte:
- Tecido esporogênico: Este é o tecido inicial dentro da antera que contém células diploides (2n).
- Célula-mãe do pólen: Cada célula diploide no tecido esporogênico se diferencia em uma célula-mãe do pólen.
- Tétrade de micrósporos: A célula-mãe do pólen sofre meiose I e meiose II, resultando em uma tétrade de quatro micrósporos haplóides (n).
- Grão de pólen: Cada micrósporo se desenvolve em um grão de pólen uninucleado.
- Gameta masculino: Dentro do grão de pólen maduro, o núcleo haplóide sofre mitose, dando origem a dois gametas masculinos (n), também conhecidos como espermatozoides.
Resumo:
Tecido esporogênico (2n) → Célula-mãe do pólen (2n) → Meiose I → Meiose II → Tétrade de micrósporos (4 células haplóides) → Grão de pólen (n) → Mitose → Gameta masculino (n)
Questão 03 – O que significa desenvolvimento monospórico do gametófito feminino?
O desenvolvimento monospórico do gametófito feminino em angiospermas se refere ao processo pelo qual o saco embrionário, a estrutura que abriga o gametófito feminino, se desenvolve a partir de um único megásporo funcional. Este processo contrasta com o desenvolvimento bispórico e tetraspórico, onde o saco embrionário se origina de dois ou quatro megásporos, respectivamente.
Etapas do desenvolvimento monospórico:
- Meiose: Uma única célula-mãe de megásporo, localizada na região nucelar do óvulo, sofre meiose.
- Formação da tétrade de megásporos: A meiose resulta em quatro megásporos haplóides (células n).
- Degeneração de megásporos: Três dos quatro megásporos formados degeneram, enquanto apenas um megásporo funcional sobrevive.
- Desenvolvimento do saco embrionário: O megásporo funcional se divide mitóticamente, dando origem a um saco embrionário multicelular.
- Formação do núcleo polar: Três células do saco embrionário se fundem para formar o núcleo polar binucleado (2n).
- Células sinérgides e antípodas: As células restantes do saco embrionário se diferenciam em células sinérgides e antípodas, que auxiliam na fertilização e nutrição do saco embrionário.
O desenvolvimento monospórico do gametófito feminino é um processo fundamental na reprodução sexual das angiospermas, garantindo a eficiência, variabilidade genética e adaptabilidade das plantas com flores.
Falando sobre a reprodução das plantas… Questão 04 – O que são flores casmogâmicas? A polinização cruzada pode ocorrer em flores cleistogâmicas?
Existem dois tipos de flores presentes nas plantas, nomeadamente Oxalis e Viola – flores casmogâmicas e cleistogâmicas. As flores chasmogâmicas apresentam anteras e estigmas semelhantes às flores de outras espécies. A polinização cruzada não pode ocorrer em flores cleistogâmicas. Isso ocorre porque as flores cleistogâmicas nunca se abrem. Além disso, a antera e o estigma ficam próximos um do outro nessas flores. Conseqüentemente, apenas a autopolinização é possível nessas flores.
As flores casmogâmicas, como as de Oxalis e Viola , são caracterizadas por seus órgãos reprodutivos masculinos (anteras) e femininos (estigmas) expostos e acessíveis ao pólen de outras flores. Essa característica facilita a polinização cruzada, o processo onde o pólen de uma flor fertiliza o óvulo de outra planta. A polinização cruzada promove a variabilidade genética na prole, aumentando as chances de adaptação da espécie a diferentes ambientes.
Em contraste, as flores cleistogâmicas apresentam seus órgãos reprodutivos fechados ou escondidos dentro da flor, impedindo o acesso de pólen de outras plantas. Essa característica peculiar impede a polinização cruzada e limita a reprodução à autopolinização, onde o pólen da mesma flor fertiliza o óvulo. A autopolinização garante a produção de sementes mesmo em condições ambientais desfavoráveis à polinização cruzada, mas reduz a variabilidade genética na prole.
Questão 05 sobre a reprodução das plantas – Mencione duas estratégias desenvolvidas para prevenir a autopolinização em flores.
A autopolinização envolve a transferência de pólen do estame para o pistilo da mesma flor. Duas estratégias que evoluíram para prevenir a autopolinização em flores são as seguintes: Em certas plantas, o estigma da flor tem a capacidade de impedir a germinação dos grãos de pólen e, portanto, impedir o crescimento do tubo polínico. É um mecanismo genético para prevenir a autopolinização chamada autoincompatibilidade.
Entretanto, a incompatibilidade pode ocorrer entre indivíduos da mesma espécie ou entre indivíduos de espécies diferentes. Assim, a incompatibilidade impede a reprodução. Dessa maneira, em algumas plantas, o gineceu amadurece antes do androceu ou vice-versa. Este fenômeno é conhecido como protoginia ou protandria, respectivamente. Isto evita que o pólen entre em contato com o estigma da mesma flor.
Questão 06 sobre a reprodução das plantas- Se fosse possível induzir a partenocarpia através da aplicação de substâncias de crescimento, quais frutas você selecionaria para induzir a partenocarpia e por quê?
Partenocarpia é o processo de desenvolvimento dos frutos sem envolver o processo de fertilização ou formação de sementes. Portanto, as variedades sem sementes de frutas economicamente importantes, como laranja, limão, melancia etc., são produzidas usando esta técnica. Nesse sentido, esta técnica envolve a indução da formação de frutos pela aplicação de hormônios de crescimento vegetal, como as auxinas.
Ainda sobre a reprodução das plantas…
Veja algumas das frutas mais adequadas para a indução da partenocarpia e as razões por trás dessa seleção:
- Banana: A banana é um alimento básico para milhões de pessoas em todo o mundo, e sua produção partenocárpica poderia aumentar significativamente o rendimento e assim, reduzir a dependência da polinização manual, que é trabalhosa e propensa à variabilidade.
- Uva: A uva é outra importante cultura frutífera, e a indução da partenocarpia poderia levar a variedades de uva sem sementes, altamente desejáveis para os consumidores e que oferecem maior vida útil.
- Abacaxi: O abacaxi é uma fruta tropical com sabor e textura únicos. A indução da partenocarpia poderia melhorar a frutificação, reduzir o tempo de produção e potencialmente levar a variedades sem sementes.
- Tomate: O tomate é uma fruta/verdura versátil e popular, e a partenocarpia poderia levar a variedades sem sementes com sabor, textura e vida útil aprimorados.
- Pepino: O pepino é um vegetal amplamente consumido, e a indução da partenocarpia poderia aumentar o rendimento, a qualidade do fruto e potencialmente levar a variedades sem sementes.
- Berinjela: A berinjela é um ingrediente popular em muitas culinárias, e a partenocarpia poderia melhorar a frutificação, reduzir o amargor e potencialmente levar a variedades sem sementes.
- Pimentão: Pimentões, incluindo pimentões verdes e pimentões chilli, são valorizados por sua versatilidade culinária e benefícios à saúde. A indução da partenocarpia poderia aumentar o rendimento, melhorar a qualidade do fruto e potencialmente levar a variedades sem sementes.
- Morango: O morango é uma fruta popular e nutritiva, e a partenocarpia poderia aumentar o rendimento, portanto, melhorando a qualidade do fruto e potencialmente levar a variedades perpétuas.
- Mirtilo: O mirtilo é uma fruta altamente nutritiva com demanda crescente. Assim, a indução da partenocarpia poderia melhorar o rendimento, a qualidade do fruto e potencialmente levar a bagas maiores e mais doces.
Essas frutas representam apenas alguns exemplos das muitas candidatas potenciais para a indução da partenocarpia usando substâncias de crescimento.
A escolha específica das frutas dependeria de vários fatores, incluindo a demanda do mercado, considerações agronômicas e a efetividade de diferentes substâncias de crescimento em cada espécie.
Induzir a partenocarpia por meio de substâncias de crescimento apresenta um imenso potencial para melhorar a produção de frutas, a qualidade e a comercialização. No entanto, ainda é necessária uma extensa pesquisa para otimizar a aplicação dessas substâncias, determinar seus efeitos a longo prazo na saúde das plantas e garantir a segurança alimentar.
