Asexuální rozmnožování – výhody a nevýhody, způsoby nepohlavního rozmnožování, hospodářské využití

Sexuální rozmnožování – výhody, nevýhody, metageneze

Rozmnožování nižších rostlin, mechorostů, kapraďorostů a výtrusných hub

Asexuální rozmnožování

  • Pomocí výtrusů:
    • Nový jedinec vzniká z jedné buňky – výtrusu, který se vytváří ve výtrusnicích (sporangiích na sporofytu), tvoří je výtrusné rostliny (řasy, mechy, přesličky, plavuně kapradiny), mohou být stejného tvaru a velikosti (izosporie) nebo rozlišeny na mikrospory a megaspory (heterosporie)
  • Vegetativní rozmnožování:
    • Zvláštní způsob nepohlavního rozmnožování, které využívá regenerační schopnosti rostlin, nový jedinec vzniká z vegetativní části mateřského organismu, má genotyp shodný s mateřskou rostlinou (vznikají klony)
    • K vegetativní rozmnožování slouží například hlízy (jiřina), cibule (sněženka), šlahouny (jahodník) nebo oddenky (konvalinka)
  • Dělením:
    • Dělení příčné nebo podélné – rozdělení na 2 buňky
    • Rozpad (fissiparie) – nejprve se mnohonásobně rozdělí jádro, okolo něhož se soustřeďují útržky cytoplazmy, pak se rozpadne celá buňka na mnoho dceřiných buněk
    • Pučením (gemiparie) – na mateřské buňce vznikají pupeny, po čase se osamostatňují
  • Výhody a nevýhody
    • Výhoda
      • Vyšší rychlost a efektivita
    • Nevýhoda
      • Uniformita potomstva, která má tendenci reagovat úplně stejně na spousty pozitivních nebo negativních faktorů (např. shodná citlivost vůči chorobám)
    • Hospodářské využití

Sexuální rozmnožování

  • Založeno na splynutí dvou pohlavních buněk – gamet, které mají haploidní počet chromozomů, za vzniku zygoty s diploidním počtem chromozómů, zygota se pak dělí mitózou (zůstává dvojitá sada chromozómů) a vytvoří se nový jedinec
  • Přechod od haploidního jádra k diploidnímu se uskutečňuje oplozením a přechod od diploidního jádra k haploidnímu se děje redukční (meiotickým) dělením dělení nastává u různých rostlinných druhů v různých vývojových fázích, ale vždy jen v určité etapě jejich individuálního vývoje
  • Izogamie – splynutí gamet stejného tvaru a velikosti
  • Anizogamie – splynutí gamet rozdílného tvaru a velikosti
  • Oogamie – splynutí oosféry a spermatozoidu
  • Výhody a nevýhody
    • Výhoda
      • Diverzita
    • Nevýhoda
      • Pomalejší než nepohlavní rozmnožování
    • Metageneze
      • v průběhu životního cyklu rostliny, která se rozmnožuje pohlavně, dochází ke střídání fáze haploidní a diploidní (tzv. střídání generací), které označujeme jako:
        • sporofyt – generace diploidní (nepohlavní)
        • gametofyt – generace haploidní (pohlavní)
      • spora à gametofyt à samčí a samičí gameta à zygota à sporofyt à spora

Rozmnožování nižších rostlin

  • Nepohlavní
    • Pomocí zoospor (jednobuněčné výtrusy, pohyblivé s bičíkem) nebo pomocí bezbičíkatých výtrusů aplanospor à oboje vznikají uvnitř mateřské buňky a prasknutím se dostanou do okolí
  • Vegetativně
    • Dělením, rozpadem kolonií nebo mnohobuněčných stélek
  • Pohlavní
    • V gametagangiích vznikají haploidní gamety, spojením dvou haploidních gamet vzniká diploidní gameta
    • Rodozměna – generace pohlavní – pohlavní gamety, které splynou, vzniká zygota, z ní vyrůstá stélka, generace nepohlavní – vznikají haploidní spory a nový gametofyt

Rozmnožování mechorostů

  • Výtrus (spora, 1n) à prvoklíček (protonema, 1n)
  • à vzniká:
    • Rostlinka samčí (1n) s pelatkou (ve které jsou spermatozoidy – 1n)
    • Nebo rostlinka samičí se zárodečníkem (1n) – ve které jsou vajíčka (1n)
  • à samčí buňky (spermatozoidy) se dostanou pomocí vody k samičím buňkám (vajíčko) – dochází k oplození, vzniká zygota (2n) – z ní vyroste štět s tobolkou (2n) na samičí rostlině à v tobolce dojde k meióze à vznik výtrusů (spor, 1n)
  • Gametofyt – výtrus, prvoklíček, rostlina
  • Sporofyt – štět s tobolkou

Rozmnožování kapraďorostů

  • výtrus (spora,1n) → prokel (1n) → na jednom proklu se vytvoří samčí (antheridium) a samičí (archegonium) pohlavní ústrojí (1n) → samčí a samičí ústrojí obsahují pohlavní buňky (1n) (samičí oosfera, samčí spermatozoid) → pohlavní buňky na proklu splynou → zygota (2n) → kapradina (2n) → na spodní straně rozmnožovacího listu vznikají výtrusnice (2n) → v nich meióza → výtrusy (spory, 1n)
  • gametofyt (1n) = výtrus, prokel, pohlavní ústrojí a buňky
  • sporofyt (2n) = zygota, kapradina, výtrusnice

Rozmnožování hub

  • nepohlavní
    • fragmentace stélky (hyfů)
    • gemiparie – pučení
    • nepohlavní výtrusy, které vznikají:
      • ve specializovaných sporangiích (sporangiospory)
      • na houbových vláknech konidioforech (konidie)
    • pohlavní
      • běžné u většiny hub
      • spojeno se splýváním buněčných jader a meiotickým dělením, a tvorbou pohlavních spor (výtrusů)
      • útvary, v nichž dozrávají výtrusy pohlavní cestou, se označují jako plodnice
      • fáze pohlavního rozmnožování:
        • 1) Plazmogamie – splynutí cytoplazmy buněk (mohou vznikat dvoujaderné, dikaryotní, buňky)
        • 2) Karyogamie – splynutí jader buněk, vzniká zygota s chromozomy jako ostatní buňky
        • 3) Meióza – redukční dělení, vznik haploidních buněk (haploidní gamety – meiospory – askospory vřeckovýtrusných hub nebo bazidiospory stopkovýtrusných – gamety splynou a vznikne zygota, u některých hub splývají hyfy, nemají gametagangia)
      • Vřeckovýtrusné houby
        • Ascomycota
        • na haploidní hyfě vznikají mnohojaderné pohlavní útvary (gametangia), obvykle větší (samičí = ascogonium) a menší (samčí = antheridium) – 1
        • po kopulaci těchto orgánů vzniká mycelium (podhoubí), které je dikaryotické – 2, 3
        • z dikaryotického mycelia se tvoří vřecka (ascus), zároveň dochází ke karyogamii (splývání jader) – 4
        • u některých druhů roste plodnice, u jiných vznikají pouze samostatná vřecka – 5
        • v každém vřecku postupně proběhne meióza, vzniká 8 haploidních spor (ascospory) – 6, 7, 8, 9
        • z těchto spor vyrůstá opět haploidní jednojaderné podhoubí a životní cyklus se vrací na začátek – 1
      • Stopkovýtrusné houby
        • Basidiomycota
        • prvotní mycelium = primární hyfy s jednojadernými buňkami
        • primární hyfy splývají → vzniká sekundární mycelium, které je dikaryotní
        • z dikaryotického mycelia vyroste plodnice, na jejíž koncích karyogamií vznikají bazidie
        • v každé bazidii postupně proběhne meióza, vzniká 4 haploidních spor (basidiospory) – 6, 7, 8, 9
        • z těchto spor vyrůstá opět haploidní jednojaderné podhoubí a životní cyklus se vrací na začátek – 1