In alle planten en sommige algen bestaat een wijziging van de generaties waarin de soorten diploïde en haploïde fasen hebben. Seksuele reproductie resulteert in gameten die twee cellen van verschillende individuen combineren. Meiose produceert ook gameten. Haploïden bevatten één reeks chromosomen in elk van hun cellen. Diploïdencellen bevatten twee chromosoomsets. Voor planten delen haploïde en diploïde cellen zich via mitose. De haploïde fase van de plant wordt de gametofyt genoemd en de diploïde fase wordt de sporofyt genoemd. Nakomelingen wisselen af ​​van diploïde sporofyten tot haploïde gametofyten en weer terug in generaties. Dit betekent dat planten twee verschillende soorten planten met hetzelfde genetisch materiaal genereren.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Er bestaan ​​planten in afwisselingsgeneraties, sporofyten en gametofieten. Sporofyten vertegenwoordigen de diploïde fase van planten. Gametofyten vertegenwoordigen de haploïde fase van planten.

Kenmerken van sporofyten

Sporofyten zijn diploïde planten die meiose gebruiken om sporen te produceren. Deze sporen zijn haploïde cellen die uitgroeien tot haploïde gametofyten. Megaspores groeien uit tot vrouwelijke gametofyten en microsporen groeien uit tot mannelijke gametofyten. Meiose treedt op in het sporangium van een sporofyt en resulteert in haploïde sporen. Deze sporen bevatten één cel die zonder paring een nieuwe plant kan worden. Sporofyten zijn in vaatplanten geëvolueerd om groter te worden, dominanter en langer mee te gaan in vergelijking met gametofyten.

Kenmerken van gametofyten

Gametofyten zijn haploïde planten die mitose gebruiken om haploïde gameten te maken. Deze gameten zijn vrouwtjes in de vorm van een eicel (eicel) of man in de vorm van sperma. Gametofyten bevatten het archegonium, of vrouwelijk geslachtsorgaan, of ze bevatten het antheridium of mannelijk geslachtsorgaan. Het sperma en het ei verenigen zich in het archegonium om een ​​diploïde zygote cel te produceren. Die zygoot wordt een sporofyt. Vaatplant gametofyten zijn vaak veel kleiner dan sporofyten, soms zelfs maar een paar cellen groot. Een pollenkorrel is een voorbeeld van een mannelijke gametofyt in vaatplanten.

Niet-vasculaire versus vaatplanten

Vasculaire en niet-vasculaire planten vertonen interessante verschillen tussen hun sporofyten en gametofyten. Vaatplanten hebben niet zoveel water nodig om te gedijen, en ze vertonen hun grote, langlevende sporofytfase als de eigenlijke plant. Gymnospermen zoals coniferen bevatten een beetje vrouwelijk gametofytweefsel in hun kegels, zoals pijnboompitten. Die noten bevatten de embryonale diploïde sporofyt. De mannelijke conifer gametofyt bestaat als stuifmeel, dat in de wind is verspreid. Voor bloeiende planten zoals fruitbomen en bloemen bevatten vrouwelijke gametofyten een paar cellen en bevinden ze zich in de eierstok van de bloem; het mannetje bestaat als stuifmeel. De kleine gametofieten van vaatplanten leven slechts een seizoen. Vaatplanten die twee soorten sporen en gametofyten maken, worden heterosporisch genoemd.

Niet-vasculaire planten zoals bryophyten (waaronder mossen, levermossen en hoornwormen) vertonen verschillende kenmerken voor hun gametofyten en sporofyten. Bryophytes omvatten de oudste landplanten op de planeet, die al meer dan 400 miljoen jaar bestaan. Ze hebben wettere locaties nodig voor hun reproductieve succes. Hun sporofieten zijn niet zichtbaar dominant. Hun gametofytgeneratie is echter het merkbare, fotosynthetische deel van de plant (zoals groen mos) dat hecht aan substraten via rhizoïden in plaats van de diploïde sporofyt. In feite zijn hun sporofyten niet zo langlevend als in vaatplanten. De sporofyt vormt zich uit een bevruchte eicel in het flesachtige archegonium en hecht zich via een penetrerende voet aan het gametofyt. De sporofyt krijgt voeding van de gametofyt. De sporofyt vormt een zeer kleine stengel, een seta en een enkele sporangium. Een beschermende omhulling, een calyptra genaamd, omringt deze embryonale sporofyt. Eencellige sporen reizen via wind en ontkiemen alleen in een vochtige omgeving; water is vereist voor bemesting. Daarna vormen ze een nieuwe gametofyteplant, die meer sporen in de sporofytkringloop creëert. Omdat ze slechts één type spore en gametofyt maken, worden deze niet-vasculaire planten homosporic genoemd.

Genetische controle van generatieprocessen

Wetenschappers blijven meer alternerende generaties leren in planten. Genetische studies van mossen onthullen dat een groep eiwitten die KNOX wordt genoemd, de ontwikkeling van sporofyten helpt stimuleren. In het angiosperm Arabidopsis thaliana
is het PKL-gen nodig voor maternale sporofyten om de ontwikkeling van mannelijke en vrouwelijke gametofyten te bevorderen. Voortgezet onderzoek levert nog meer fascinerende aspecten op van de complexe aard van processen voor de generatie van sporofyt en gametophyten.