Microspora

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 origen a las células espermáticas, 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 heterospóricos que utilizan microsporas y megasporas surgieron independientemente 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 externa se llama perispora , la siguiente es la exospora y la capa interna es la endospora . La perispora es la más gruesa de las tres capas, mientras que la exospora y la endospora tienen un ancho relativamente similar. ^{[ 4 ]}

En las plantas vasculares heterospóricas sin semillas, las hojas modificadas llamadas microesporofilos llevan microesporangios que contienen muchos microsporocitos que experimentan meiosis , cada uno produciendo cuatro microsporas. Cada microspora puede desarrollarse 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 heterospóricos 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:

• Helechos acuáticos
• Musgos espiciformes
• Hierbas de pluma

En las plantas con semillas, las microsporas se desarrollan en granos de polen, cada uno con un gametofito masculino reducido y multicelular. ^{[ 5 ]} Las megasporas, 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 la base de las escamas, por lo que se denominan microesporofilos . Cada uno de los microsporocitos en los microsporangios experimenta meiosis, produciendo cuatro microsporas haploides. Estas se desarrollan en granos de polen, cada uno compuesto por 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 facilita su dispersión por el viento. ^{[ 3 ]}

Tipos de gimnospermas:

• Coníferas
  • Pinos
• Ginkgos
• Cícadas
• Gnetofitas

A medida que se desarrolla la antera de una planta con flores, cuatro parches de tejido se diferencian de la masa principal de células. Estos parches de tejido contienen muchas células microsporocitos diploides, cada una de las cuales experimenta meiosis produciendo un cuarteto de microsporas. Para cuando se producen las microsporas, se observan cuatro cámaras (sacos polínicos) revestidas de células tapetales nutritivas . Después de la meiosis, las microsporas haploides experimentan varios cambios:

1. La microspora se divide por mitosis , produciendo dos células. La primera de ellas (la célula generativa) es pequeña y se forma dentro de la segunda célula, más grande (la célula del tubo).
2. Los miembros de cada parte de las microsporas se separan entre sí.
3. Posteriormente, se desarrolla una pared de doble capa alrededor de cada microspora.

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 obtener plantas haploides y doble haploides mediante el uso de hormonas sexuales masculinas. ^{[ 6 ]} Bajo ciertos factores de estrés, como el calor o la inanición, las plantas seleccionan la embriogénesis de microsporas. Se ha descubierto que más de 250 especies diferentes de angiospermas responden de esta manera. ^{[ 6 ]} En la antera , después de que una microspora experimenta la microsporogénesis , puede desviarse hacia la embriogénesis y convertirse en microsporas estrelladas. La microspora puede entonces seguir uno de cuatro caminos: convertirse en una microspora embriogénica, experimentar callogénesis a organogénesis (planta haploide/doble haploide), convertirse en una estructura similar al polen o morir. ^{[ 6 ]}

La embriogénesis por microsporas se utiliza en biotecnología para producir plantas doble haploides, que se fijan inmediatamente como homocigotas para cada locus en una sola generación. La microspora haploide se somete a estrés para desencadenar la vía de embriogénesis y el embrión haploide resultante duplica su genoma de forma espontánea o con la ayuda de agentes duplicadores de cromosomas. Sin esta tecnología de doble haploides, los métodos de mejoramiento convencionales requerirían varias generaciones de selección para producir una línea homocigota. ^{[ 7 ]}

• Microesporangio
• Espora
• Megaspora