Riassunto esame Botanica, Prof. Ceccarelli Marilena, libro consigliato Botanica generale, Gabriella Pasqua

RIPRODUZIONE

Tutti gli organismi viventi hanno come finalità la conservazione della specie che

si attua attraverso la moltiplicazione e la diffusione degli individui. Il fenomeno

attraverso cui un organismo vivente dà origine ad uno o più discendenti prende

il nome di riproduzione.

La riproduzione è un processo fondamentale per tutti gli organismi viventi dal

momento che permette:

• la conservazione della specie (nel tempo)

• la diffusione della specie (nello spazio)

Tutti gli organismi vegetali presentano due modalità di riproduzione: sessuale

(o gamica) e vegetativa o propagazione (agamica). La riproduzione gamica è

sessuale e comporta la fusione di due gameti aploidi di genere diverso e deve

essere preceduta da una divisione per meiosi, dai gameti si originano nuovi

individui chiamati progenie. La riproduzione agamica è asessuale perché

avviene da un solo individuo che da origine a più individui, simili ad esso e

anch’essi capaci di riprodursi.

LA RIPRODUZIONE VEGETATIVA

La riproduzione vegetativa avviene attraverso semplici divisioni mitotiche, e

così si producono nuovi individui. I figli avranno stesso corredo genetico del

genitore (sono dei cloni). Questa, avvenendo con semplici divisioni mitotiche,

ha una rapidità di diffusione più rapida di quella sessuale. In termini di energia

è più economica e meno dispendiosa, però ha un grosso svantaggio ai fini

dell’adattamento della specie a nuovi ambienti, quindi non risulta vantaggiosa

ai fini della sopravvivenza e dell’evoluzione della specie.

La specie si evolve grazie alla concomitanza di tre processi:

È necessario che almeno in alcuni individui ci siano mutazioni nel genoma,

 che producono modificazioni delle sequenze geniche. Queste

modificazioni ci sono anche attraverso la ricombinazione genica, con

crossing over durante la meiosi. Quest’ultime fanno sì che si creino

genotipi diversi e poi fenotipi diversi.

Per genotipo si intendono tutti i geni presenti nei cromosomi di un

individuo, sia quelli espressi che non. Per fenotipo si intende l’insieme

delle caratteristiche morfologiche di un individuo, determinate

dall’espressione dei geni attivati. Se una specie ha genotipi diversi, avrà

anche fenotipi diversi.

Sui fenotipi diversi lavora la selezione naturale, forza operata dall’

 ambiente, che fa sì che sopravvivano quei fenotipi adatti ad ambientarsi

ed ad adattarsi alle condizioni ambientali, perpetuando la specie,

altrimenti muoiono.

Isolamento geografico



La riproduzione vegetativa ce l’hanno tutti i vegetali unicellulari, ed è quella

privilegiata da organismi vegetali in acqua: le microalghe; alcune di queste

hanno solo questo tipo di riproduzione. In questi organismi vegetali la

riproduzione sessuale viene attuata solo quando le condizioni ambientali

diventano sfavorevoli, quindi quando mancano nutrienti in acqua o quando c’è

un’alterazione chimica dell’acqua. Esse producono un nuovo individuo

dormiente (ha un periodo di dormienza, di riposo metabolico) e riprenderà a

dividersi e a vivere solo quando le condizioni ambientali saranno tornate

normali.

La riproduzione vegetativa ce l’hanno anche macrofaghe e tutte piante terrestri

(tutte tranne le gimnosperme, di non si conoscono modalità di riproduzione

vegetativa)

Le modalità con cui questo tipo di riproduzione si realizza sono variabili e lo

stesso organismo può metterne in atto più di una.

La modalità più semplice vegetativa è la scissione, poi abbiamo la gemmazione

simile ad essa ed infine ci sono la sporulazione e la frammentazione. Le ultime

due interessano organismo pluricellulari e si basano sulla capacità che hanno le

cellule vegetali adulte e vive di de-differenziarsi.

Scissione: la cellula iniziale si divide per mitosi e forma due cellule figlie

identiche tra loro, quindi con la stessa dimensione, cioè grandi la metà della

madre. Dopo un periodo di crescita raggiungeranno le stesse dimensioni della

cellula madre e potranno dividersi anch’esse con la stessa modalità. È tipica

degli organismi unicellulari (es. microalghe).

La sporulazione e la frammentazione sono sempre divisioni mitotiche che

interessano cellule adulte, quindi che vanno incontro a de-differenziamento e

riacquistano capacità di dividersi per mitosi.

La sporulazione avviene nelle alghe pluricellulari. Si formano per mitosi delle

cellule, che verranno chiamate spore vegetative o mitospore (mito=indica

origine delle spore attraverso mitosi), le quali verranno liberate in acqua e

potranno germinare solo quando le condizioni ambientali saranno favorevoli. Le

mitospore a seconda della specie alga pluricellulare a cui appartengono

possono essere:

-ENDOGENE, quando sono prodotte dentro delle strutture specializzate

(SPORANGIO); in questo caso le microspore possono essere flagellate

(zoospore) e potranno spostarsi in acqua con flagelli, ma possono essere anche

non flagellate (aplanospore), che quindi si spostano in acqua in maniera

passiva, in alcune specie con movimenti ameboidi.

-ESOGENE, quando le spore vengono prodotte da cellule sullo strato

superficiale del tallo. Queste sono aplanospore, prive di flagelli.

La frammentazione è tipica delle alghe pluricellulari, briofite e cormofite

Dal corpo della pianta madre del progenitore si stacca un pezzo del corpo

chiamato frammento o propagulo, da cui si forma l’individuo figlio completo.

Sono propaguli quegli organi come i rizomi, i bulbi, i tuberi, gli stoloni, i bulbilli

e anche le radici che producono radici avventizie (pioppo), la pianta produce

questi organi come degli organi di riserva durante stagione vegetativa, in

inverno la parte aerea della pianta muore, ed essa continua a vivere sottoterra

con questi organi.

Kalanchoe: in cima ad ogni foglia c’è una struttura

(propaguli che la pianta produce); quando essi sono

maturi si staccano cadono a terra e formeranno il

nuovo individuo.

Questa capacità viene sfruttata anche dall’uomo

con la frammentazione artificiale. L’uomo lo fa

lavorando su specie con interesse economico. Le

tecniche di frammentazione artificiale sono le talee,

propaggini, margotta e sono tutte applicate in

agronomia. In più abbiamo anche la micropropagazione che è una tecnica di

laboratorio.

talea è un frammento di una pianta appositamente tagliato e sistemato nel

-La

terreno o nell'acqua per rigenerare le parti mancanti, dando così vita ad un

nuovo esemplare. Il più delle volte si tratta di un rametto destinato a radicarsi.

Si tratta di un metodo di riproduzione che sfrutta le enormi

proprietà rigenerative dei vegetali, in particolare quella di differenziare il

tessuto indifferenziato (meristematico); un organismo vegetale è, in generale,

in grado di rigenerare parti perdute molto più facilmente di un organismo

animale (totipotenza delle cellule vegetali). Infatti la talea può costituirsi a

partire da un frammento di foglia, di fusto o radice.

-il termine propaggine indica il ramo che viene piegato e interrato per

la moltiplicazione per propagazione, detta anche propagginazione, di una

pianta. È una tecnica simile alla talea e, per tale motivo, è anche detta talea

assistita. Si opera incurvando verso il terreno il ramo prescelto e sotterrandolo

per un buon tratto con terriccio fresco e leggero, asportando un anello di

corteccia sotto un nodo per facilitare la formazione di un callo cicatriziale da cui

si svilupperanno le radici. Dopo un po' di tempo, si potrà separare il ramo dalla

pianta madre che, fino a quel momento, lo aveva assistito nella nutrizione e poi

anche trapiantarlo.

È una tecnica piuttosto scomoda e che richiede tempo, per cui si utilizza solo in

caso di piante per le quali non risultano efficaci le moltiplicazioni per talea

e margotta, e per le piante da serra particolarmente rare e preziose

-La margotta è una tecnica di moltiplicazione agamica delle piante utilizzata in

alternativa alla talea ma non solo, e consiste nel far radicare un ramo ancora

collegato alla pianta madre. Questa tecnica sfrutta la capacità che hanno i

giovani rami di emettere radici avventizie se ricoperti di terra e consiste nello

scortecciare parte di un ramo o di un tralcio e nel circondarlo di terra

racchiudendolo in un apposito recipiente di metallo o plastica; quando il ramo

ha emesso le radici, si taglia la nuova pianticella al di sotto del punto

margottato.

-La micropropagazione è una tecnica di propagazione di una pianta che

permette di ottenere un clone della pianta stessa, ovvero un insieme di

individui dotati dello stesso patrimonio genetico, tramite l'utilizzo dei metodi

moderni di coltura in vitro di cellule e tessuti vegetali.

La micropropagazione si differenzia dagli altri sistemi di moltiplicazione

vegetale (talea, propaggine, margotta, ecc.) per la sofisticata tecnica

operativa, che permette la riproduzione di cloni esenti da infezioni batteriche e

virali; tale pratica permette inoltre, a partire da esigui materiali di origine, di

ottenere una enorme quantità di individui clonati.

Perché si fa frammentazione artificiale? Per accorciare la lunghezza della fase

giovanile e per dare a progenie con delle caratteristiche ottime.

La gemmazione è simile alla scissione ma si differenzia da essa perché una

delle due cellule formate per mitosi è più piccola e si presenta come una sorta

di protuberanza della cellula madre (lieviti).

LA RIPRODUZIONE SESSUALE

La riproduzione sessuale avviene con l’incontro di due individui di sesso

opposto ed è privilegiata da organismi pluricellulari che durante il loro ciclo

vitale hanno anche riproduzione vegetativa. Se la specie è annuale e quindi

vive pochi mesi, la maturità sessuale è raggiunta molto presto; nelle specie

pluriennali che vivono molti anni, la maturità riproduttiva è raggiunta dopo

diverso tempo. Se la specie è annuale molto probabilmente questi eventi

avverranno una o due volte nella vita; se la specie è pluriennale questi eventi

ci sono con regolarità.

Nella riproduzione sessuale avvengono due processi fondamentali: meiosi e

gamia o fecondazione, e questi si alternano regolarmente.

Nella meiosi avviene la ricombinazione genica, quindi produrrà variabilità

genetica, perciò gli individui figli risulteranno geneticamente diversi dai

genitori. Grazie alla ricombinazione genica, in una specie si producono infinite

combinazioni di geni, che aumentano le possibilità della specie di adattarsi

all’ambiente. La variabilità genetica risulta vantaggiosa soprattutto quando le

condizioni ambie