Embriogénesis y Morfogénesis vegetal, Universidad Nacional de Misiones

Embriogénesis y Morfogénesis Vegetal

Embriogénesis y
Morfogénesis
vegetal
Dra. Duarte Evelyn
Profesorado Universitario en
Ciencias Biológicas
Facultad de Ciencias Forestales
Universidad Nacional de MisionesEmbriogénesis y
morfogénesis
Embriogénesis es proceso de cambios morfológicos,
estructurales y de expresión génica que tienen lugar
después de la fecundación (desde la formación del
cigoto) hasta que se produce un embrión maduro, con
las características necesarias para poder geminar, bajo
condiciones optimas internas y externas.
La morfogénesis es la formación o la génesis de
órganos de la planta. Comprende el crecimiento y la
diferenciación celular.

Matilla, A. J. (2008). Desarrollo y germinación de las semillas. Fundamentos de fisiología vegetal, 2, 549.
Gisbert Domenech, M. C. (2011). Morfogénesis: la ruta organogénica versus la ruta embriogénicasingamia
gametas
cigoto
mitosis
mitosis
8
GAMETÓFITO
ESPORÓFITO
mitosis
meiosis
esporas
El ciclo biológico de las plantas
superiores presenta alternancia
de
generaciones, con una
haploide gametofítica y otra
diploide esporofítica.
La generación esporofítica se
inicia con la formación del cigoto
por fusión de la gameta
masculina con la femenina que
son producidos por esporofitos.
Diplofase
Haplofase

Fuentes, Elsa
Botánica agrícola taxonómica / Elsa Fuentes ; Marta E. Carreras y Rita J. Lovey -
1a ed. - Córdoba : Brujas, 2005.
Harada, J. J., & Kwong, R. W. (2002). Plant embryogenesis (zygotic
and somatic). ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES. 1-7
Zhao, P., Begcy, K., Dresselhaus, T., & Sun, M. X. (2017). Does early
embryogenesis in eudicots and monocots involve the same mechanism
and molecular players ?. Plant Physiology, 173(1), 130-142.

Gametogénesis Masculina

Formación de Gametos Masculinos

Gametogénesis masculina
Saco polínico
Conectivo
Endotecio
Estrato transitorio
MEIOSIS
6-
Tapete
ANTERA (ST)
MICROSPOROCITO (2n)
MITOSIS Célula
Célula
vegetativa
generativa
Tubo polínico
Núcleos
espermáticos
Núcleo
vegetativo
Núcleo
vegetativo
4 MICRÓSPORAS (n)
ESTAMBRE
GRANO DE POLEN
(en germinación)
GRANO DE POLEN
(gametófito masculino)
En la formación de
gametos masculinos se
producen dos divisiones
celulares.
1- Para producir dos
células de diferente
tamaño la de mayor
tamaño es la célula
vegetativa (tubo polínico)
y la mas pequeña la célula
generativa (gamética).
2- Para producir dos
gametos masculinos. La
célula generativa se divide,
dentro del saco polínico o
en el tubo polínico
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema22/te
ma22-7microsp.htm
https://sites.google.com/site/ebaresc23/home/androceo
Filamento
Exotecio
Antera
Filamento

Microsporogénesis en Pinus

Gametogénesis masculina gimnosperma
Microsporogénesis en Pinus, Gimnosperma
Estambre
Microsporocitos
2n
sacos'polínicos
MEIOSIS
Flor G
células protálicas
célula generativa
célula del
tubo
polinico
1
Tétrade de
microsporas
Pinus, flor masculina
corte longitudinal
Microsporas
n
Los conos masculinos están formados
por microsporófilos en cuyo envés
presentan dos sacos polínicos. Dentro
de los cuales los microsporsitos
(célula madre) forman cuatro
microsporas o granos de polen
uninucleados después de una
meiosis.
Los granos de polen maduros son
alado, contiene cuatro células:
- 2 células protálicas
- 1 célula generativa
- 1 célula del tubo polínico.
Con este tipo de estructura los granos
de polen son liberado para realizar
polinización.
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema22/tema22-7microsp.htm

Megagametogénesis

Megagametogenesis
aparato filar
sinérgida
oósfera
núcleo
polar
secundario
nucela
antipoda
Esquemas de Camefort & Boue, 1969
Hipertextos de Botanica Morfológica - TEMA 23
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema23/index23.htm
La megáspora para dar origen al saco
embrionario pasa por 3 mitosis, que forman 6
células que se distribuyen en 2 grupos de 3
células cada uno y se ubican en los polos. Y una
célula con 2 núcleos que se ubica en la parte
media.
1- Es el grupo que contiene la oosfera o gameto
femenino con dos sinérgidas (atraen y reciben
al tubo polínico)
2- Conjunto de tres antípodas, cuya función es
nutrir el saco embrionario
La célula del medio recibe el nombre de
núcleos polares y se fusionan para constituir el
núcleo secundario 2n.

Gametogénesis Femenina

Gametogénesis Femenina
Gametofito femenino maduro
tegumento
· protalo
arquegonio
nucela
http://www.uleth.ca/bio/ bio1020/images/
La megáspora se divide por mitosis varias veces,
para la formación del gametofito femenino.
Se constituye primeramente el endosperma
primario o prótalo.
Después de formarse el protalo, en el extremo
micropilar se forman 2 o 3 arquegonios.
El gametófito femenino maduro es el prótalo con
los arquegonios.
Hipertextos de Botánica Morfológica - TEMA 23
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema23/index23.htm

Polinización

Polinización
Cross pollination
Self pollination
a
a
ALOGAMA
AUTOGAMA

Doble Fecundación en Angiospermas

Doble fecundación en Angiosperma
1er núcleo
espermático
Oosfera
Cigoto (2n)
Embrión de
la semilla
2do núcleo
espermático
Núcleos polares
Tejido de reserva (3n)
Endospermo
Megagametophyte
(embryo sac)
Polar
nuclei
Endosperm (3n)
Sperm
nuclei
Sperm
nuclei
Pollen
tube
Embryo (2n)
Pollen
tube
Egg
Tube
nucleus
Double
fertilization
Seed coat
https://archive.cnx.org/contents/cde40c58-ec2d-405b-b219-
919563f9f83c@5/plantas-con-semillas-angiospermas(c)
Example
families
Example
genera
Mature embryo
sac (haploid)
Fertilization
Seed development
Gymnosperms
Pinaceae
Abies
Cellularized
female
gametophyte
Egg cell in
archegonium
Poly-
embryony
One embryo
(2n)
Twin
embryos
Basal Angiosperms
Amborellaceae
Amborella
Nymphaeaceae
Nymphaea
Piperaceae
Peperomia
Eight polar
nuclei
O
Two polar
nuclei
Endo-
sperm
initiation
No
endosperm
(aborted)
Four polar
nuclei
More than 3n
{5n?) endosperm
One polar
nucleus
Endosperm (2n)
Onagraceae
Oenothera
Podostemonaceae Polypleurum
No endosperm
development
(double fertilization
questioned)
Two polar
nuclei
..
Brassicacea
Arabidopsis
Antipodals
Central cell:
Two polar nuclei
Egg cell
Cellular
endosperm (3n)
Embryo (2n)
Synergids
One polar
nucleus
Cellular
endosperm (2n)
More than 3n
{up to 15n?)
endosperm
Orchidaceae
Orchis
Angiosperms
Plumbaginaceae
Plumbago
Other Angiosperms
One polar
nucleus
Endosperm (3n)
Ephedra
Ephedraceae
Binucleate
egg cell

Fecundación en Gimnospermas

Fecundación en gimnosperma
tegumento
polen
Gota de polinización
nuola
Tubo
polínico
1
arquegonios
Lleva los
gametos o
hasta la
gameta º
Prótalo o
gametofito
femenino
Ovocélula o
gameto femenino
0
Núcleo del
tubo polínico
Tubo polínico
El cono femenino, está
constituida solamente por
una escama ovulifera
con 1 o mas óvulos
Después de la
polinización y
transcurrido varios
meses el grano de polen
germina, y el tubo
polínico atraviesa la
nucela y llega al
gametófito femenino.
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema22/tema22-
8microgameto.htm# :~: text=En%20Pinus%2C%20unos%20me
ses%20despu%C3%A9s,nucela%20hasta%20el%20gamet%C3
%B3fito%20femenino.&text=El%20tubo%20pol%C3%ADnico
%20cumple%20solamente,llamados%20anterozoides%20por
que%20son%20ciliados.
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24/24-4embriogenesis.htm
Óvulo, corte longitudinal
arquegonio
gametos

Fases de la Embriogénesis

La embriogénesis tiene su inicio después del endosperma y puede
ocurrir desde unas horas o varios meses después de la fecundación.
Embriogénesis
1ra Fase: el eje polar
del cuerpo de la
planta comienza
a
manifestarse el ápice
del
vástago
y
radícula.
2da Fase: es la etapa de
maduración
del
embrión; se caracteriza
por la acumulación de
reservas
de
3ra Fase: el embrión se
prepara
para
desecación, se deseca,
y entra en un período
de
detención
del
desarrollo
la
almacenamiento
West, M., Harada, J. J. (1993). Embryogenesis in higher plants: an overview. The Plant Cell, 5(10), 1361.
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24/24-4embriogenesis.htm

Embriogénesis Cigótica en Gimnospermas

Estadios Iniciales en Pinus

Embriogénesis cigótica en gimnosperma
Proembriogénesis
Estadios iniciales de la embriogénesis en Pinus, Gimnosperma
Proembrión
2 mitosis,
citocinesis
Células
abiertas
Roseta
Suspensor
Células
embrionales
Tubo polínico
Esquemas de Camefort & Boué
Después de la
fecundación se forma un
proembrión con dos
núcleos, después cuatro,
formando un proembrión
primario con dos capas de
4 células.
Las primeras degeneran,
la siguientes forman un
conjunto de células
llamado roseta, las otras
forman el suspensor y el
embrión.
Finaliza formando un
proembrión secundario
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24/24-4embriogenesis.htm
88
Binucleado
Tetranucleado
Proembrión cenocítico

Poliembrionía en Pinus

Embriogénesis cigótica en gimnosperma
Embriogenesis en Pinus, Gimnosperma - poliembrionía
roseta
Embrión
Poliembrionía
policigótica
PE
SC
el
Escisión
longitudinal
del suspensor
1
11
4 embriones
a partir de
la misma
cigota
Poliembrionía
homocigótica
Óvulo con embriones en desarrollo
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24/2
Esquemas de Camefort & Boué
Embriogénesis temprana
Fase en la que se
elonga el suspensor y
se produce la
poliembrionia. Uno de
los embriones es el
que prevalece y se
desarrolla
Herdocio Canales, E. M. (2017). Caracterización
morfológica y molecular de la embriogénesis cigótica
temprana Pinus radiata D. don (Doctoral dissertation,
Universidad Andrés Bello).
4-4embriogenesis.htm

Estadios Finales y Formación de la Semilla en Pinus

Embriogénesis cigótica en gimnosperma
Estadios finales de la embriogénesis y formación de la semilla en Pinus
· Pinus
Embrión
Cubierta seminal
Esporofito maternal 2n
Embrión
ala
Polo
radicular
Embrión
indiferenciado
Polo
caulinar
Prótalo
1
Gametofito
femenino
caliptra
n
Tejido
cotiledones
de reserva
Semilla protálica
Embriogénesis tardía
Etapa en la que se
comienzan a hacer
visibles los
primordios
del meristemo apical y
posteriormente también
lo hacen los primordios
cotiledonares.
El desarrollo del embrión
finaliza con la formación
de los cotiledones y la
radícula
Herdocio Canales, E. M. (2017). Caracterización
morfológica y molecular de la embriogénesis cigótica
temprana Pinus radiata D. don (Doctoral dissertation,
Universidad Andrés Bello).
/24-4embriogenesis.htm
Esquemas de Camefort & Boué y Raven
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24
Esporofito
nuevo
2n

Embriogénesis en Angiospermas

Dicotiledóneas y Monocotiledóneas

Embriogénesis en angiosperma
Dicotiledóneas
Apical
Merisier
Culylind
Hypophysis
Sinponsor
Suspensor
Basal
Colt
Radieto_
Basal Col
Heart-shaped
Torpedo Stage
Basal Cell
1-CELL
ZYGOTE
AC
Globular
Acorazonado/torpedo
Cotiedona-
Scutellum
Souelam
Scutelun
Developing
Axis
Runuo
Colcoptile
Primorun
Plumulo
for
axis
(10-15 cells)
Suspensor
Suspensor
+ Susperdor
Globular
Escutclar
Colcoptilar
Activar Wii
nfigurai
Hartmann, H., D. Kester, F. Davies y R. Geneve (2014). Seed development, en:
Plant Propagation: Principles and Practices, Hartmann, H.T., D.E. Kester, F.T.
Davies y R.L. Geneve Jr. (eds.), 8a ed. Pearson, USA. pp. 116-146.
La primera división del cigoto
se genera dos células.
La célula superior originara el
embrión, la célula inferior al
suspensor (ancla el embrión a
la base del saco embrionario)
Estadios
Globular
cuando el
cigoto
alcanza las 64 células.
Corazón,
se
empieza
a
identificar cotiledones y la raíz.
Torpedo, los cotiledones son
más aparentes y en medio de
ellos el meristemo apical.
Cotiledonar,
Embrión
desarrollado
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema24/24-4embriogenesis.htm
ACD
BC
Scutellum
Initials
-Radich
Manocotiledóneas