ব্যাখ্যা
মাইক্রোস্পোরোজেনেসিস ঘটে ফুলের পুংকেশর থলির (anther sac) ভিতরে। এখানে মাইক্রোস্পোর মাদার সেল মিয়োসিসের মাধ্যমে মাইক্রোস্পোর উৎপন্ন করে।
৪৯তম বিসিএস ⎯ উদ্ভিদবিদ্যা [৫৮১] · তারিখ অনির্ধারিত · ৫০ প্রশ্ন
মাইক্রোস্পোরোজেনেসিস ঘটে ফুলের পুংকেশর থলির (anther sac) ভিতরে। এখানে মাইক্রোস্পোর মাদার সেল মিয়োসিসের মাধ্যমে মাইক্রোস্পোর উৎপন্ন করে।
মাইক্রোস্পোরোজেনেসিস হলো সেই প্রক্রিয়া, যার মাধ্যমে ডিপ্লয়েড (2n) মাইক্রোস্পোর মাতৃকোষ (Microspore Mother Cell-MMC) থেকে মিয়োসিস বিভাজনের মাধ্যমে চারটি হ্যাপ্লয়েড (n) মাইক্রোস্পোর উৎপন্ন হয়।
Megasporogenesis হলো সেই প্রক্রিয়া, যেখানে megasporocyte বা megaspore mother cell meiosis-এর মাধ্যমে চারটি haploid megaspore তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি ঘটে ovule (ডিম্বক)-এর nucellus অংশে।
পরবর্তীতে একটি কার্যক্ষম মেগাস্পোর থেকে embryo sac গঠিত হয়, যা female gametophyte।
অধিকাংশ সপুষ্পক উদ্ভিদে ভ্রূণথলি গঠিত হয় একটি কার্যকরী মেগাস্পোর থেকে। একে বলা হয় Monosporic embryo sac এবং এর সবচেয়ে পরিচিত ধরন হলো Polygonum type।
Polygonum type হলো Monosporic embryo sac-এর একটি প্রচলিত উদাহরণ। অধিকাংশ flowering plant-এ এই ধরনর embryo sac পাওয়া যায়।
Megasporogenesis-এর সময় megaspore mother cell (2n) meiosis করে চারটি haploid megaspore তৈরি করে। এদের মধ্যে সাধারণত শুধু একটি কার্যক্ষম থাকে, এবং বাকি তিনটি degenerate হয়ে যায়।
কার্যক্ষম মেগাস্পোরটি পরবর্তীতে embryo sac বা female gametophyte-এ পরিণত হয়।
Bisporic-এ মিয়োসিস থেকে উৎপন্ন ৪টি মেগাস্পোরের মধ্যে ২টি মিলে কার্যকরী নিউক্লিয়াস তৈরি করে এবং সেটি ভ্রূণথলি গঠন করে। যেমন: Allium type।
- Bisporic embryo sac গঠিত হয় ২টি কার্যকরী মেগাস্পোর থেকে, অর্থাৎ MMC মিয়োসিসের পর তৈরি হওয়া চারটির মধ্যে ২টি কার্যকরী থাকে এবং ভ্রূণথলি গঠনে অংশগ্রহণ করে। উদাহরণ: Allium, Endymion ইত্যাদি।
- Bisporic-এর ক্লাসিক উদাহরণ হলো Allium type।
Endymion type হলো Bisporic embryo sac।
মেগাস্পোরোজেনেসিস ও মেগাগ্যামেটোজেনেসিস শেষে পরিণত embryo sac-এ থাকে ৮টি নিউক্লিয়াস। এগুলোর বিন্যাস হয় 3+2+3:
- ৩টি antipodal cell
- ২টি polar nuclei
- ১ egg cell ও ২ synergids
Angiosperm বা আবৃতবীজী উদ্ভিদে একটি pollen grain থেকে দুইটি sperm cell উৎপন্ন হয়, যেগুলোর একটি egg-এর সাথে এবং অন্যটি central cell (polar nuclei) এর সাথে নিষেক করে।
এই দুই নিষেক প্রক্রিয়াকে বলে Double fertilization, যা Angiosperm-এর বৈশিষ্ট্য।
- Tetrasporic embryo sac হলো সেই ধরনের ভ্রূণথলি, যেখানে MMC মিয়োসিসের ৪টি nuclei-ই ভ্রূণথলি গঠনে অংশ নেয়। এটি তুলনামূলকভাবে কম সাধারণ এবং advanced type। Penaea হলো এর ক্লাসিক উদাহরণ। অন্য উদাহরণ: Drusa।
- Monosporic এবং Bisporic- এর উদাহরণ ভিন্ন, যেমন Polygonum (Monosporic), Allium (Bisporic)।
Embryo sac হল female gametophyte, যা ovule-এর ভিতরে তৈরি হয়।
Angiosperms এ female gametophyte প্রধানত তিন ধরণের।
যথা- Monosporic, Bisporic, Tetrasporic.
- Embryo sac-এর egg cell (n) pollen tube থেকে আসা sperm cell (n)-এর সাথে মিলিত হয়। এর ফলে diploid (2n) zygote গঠিত হয়। এই zygote থেকেই পরবর্তীতে embryo (ভ্রূণ) তৈরি হয়।
- অন্যদিকে, sperm-এর আরেকটি nucleus central cell-এর ২টি polar nuclei-র সাথে মিলে triploid (3n) endosperm তৈরি করে।
- Megaspore Mother Cell (MMC) হলো diploid (2n), যা মিয়োসিসে বিভাজন করে haploid megaspore তৈরি করে।
- এটি মিয়োসিস বিভাজনের মাধ্যমে haploid megaspore তৈরি করে।
- Drusa type embryo sac হলো একটি Tetrasporic embryo sac, অর্থাৎ MMC মিয়োসিসের ৪টি nucleus-ই embryo sac গঠনে অংশ নেয়।
- Tetrasporic embryo sac-এ সাধারণত ৮–১৬ বা তার বেশি nuclei থাকে, এবং এটি advanced type। অন্য উদাহরণ: Penaea।
- Monosporic এবং Bisporic embryo sac-এর সঙ্গে এটি আলাদা কারণ সেখানে ১ বা ২ functional megaspore nuclei শুধুমাত্র অংশ নেয়। Drusa type embryo sac হলো Tetrasporic.
- Polygonum type হলো সবচেয়ে সাধারণ monosporic embryo sac এর ধরণ।
- এতে একটি functional megaspore থেকে ধারাবাহিক ৩ বার মাইটোসিস হয়ে ৮টি nucleus গঠিত হয়। এই ৮টি nucleus পরে সাজানো হয়:
• ৩টি antipodal (chalazal end)
• ২টি synergid + ১টি egg cell (micropylar end)
• ২টি polar nuclei (central cell)
- Sunflower (Helianthus) এবং অনেক দ্বিবীজপত্রী উদ্ভিদে এই ধরনের ভ্রূণথলি পাওয়া যায়।
Egg cell fertilization-এর মাধ্যমে zygote তৈরি করে।
- Micropyle প্রান্তে egg apparatus থাকে (১টি egg + ২টি synergid)। Chalaza প্রান্তে antipodal কোষগুলো থাকে।
- Mature Embryo sac-এর বিন্যাস (7-celled, 8-nucleate):
1. Micropylar end (ডিম্বাণুযন্ত্র / Egg apparatus): ১টি Egg cell ও ২টি Synergids
2. Chalazal end: ৩টি Antipodal cells
3. Central cell:
- ২টি Polar nuclei (পরে male gamete-এর সাথে মিলিত হয়ে triploid endosperm তৈরি করে)
মাইক্রোস্পোরোজেনেসিস হলো সেই প্রক্রিয়া, যার মাধ্যমে ডিপ্লয়েড (2n) মাইক্রোস্পোর মাতৃকোষ (Microspore Mother Cell-MMC) থেকে মিয়োসিস বিভাজনের মাধ্যমে চারটি হ্যাপ্লয়েড (n) মাইক্রোস্পোর উৎপন্ন হয়। অর্থাৎ কটি মাইক্রোস্পোর মাতৃকোষ (MMC) মিয়োসিস এর মাধ্যমে বিভাজিত হয়ে সর্বশেষ ৪টি হ্যাপ্লয়েড মাইক্রোস্পোর গঠন করে।
Microgametogenesis হলো সেই ধাপ, যেখানে haploid microspore-এর ভিতরে একটিমাত্র nucleus বিভাজনের মাধ্যমে একটি vegetative ও একটি generative cell তৈরি করে। পরবর্তীতে generative cell থেকে দুটি sperm cell তৈরি হয়। এর মাধ্যমেই male gamete গঠিত হয় — যা fertilization-এ অংশ নেয়।
- Double fertilization এর আবিষ্কারক Sergei Nawaschin (1898)
- তিনি প্রথম Lilium এবং Fritillaria-তে Double fertilization পর্যবেক্ষণ করেন।
- ডাবল ফার্টিলাইজেশন হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি pollen tube-এর দুটি sperm nuclei ভ্রূণথলির দুটি ভিন্ন কোষের সাথে মিলিত হয়:
1. একটি sperm → egg cell (n)-এর সাথে মিলিত হয়ে zygote (2n) তৈরি করে।
2. অন্য sperm → ২টি polar nuclei (n + n)-এর সাথে মিলিত হয়ে primary endosperm nucleus (3n) তৈরি
করে।
যদিও নিউক্লিয়াস ৮টি, তবে কোষ থাকে ৭টি:
- ৩টি antipodal cells
- ১ central cell (যেখানে ২টি polar nuclei থাকে, এটি এক কোষ)
- ১ egg cell
- ২টি synergid
মোট: ৩ + ১ + ১ + ২ = ৭ কোষ
Exine হলো pollen grain-এর বাইরের শক্ত স্তর, যা Sporopollenin দিয়ে গঠিত। এটি অতি টেকসই ও রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়।
- Syngamy হলো egg cell (n) এবং sperm nucleus (n) এর মিলন। এর ফলে diploid (2n) zygote তৈরি হয়। এই zygote থেকেই পরবর্তীতে embryo গঠিত হয়।
- অন্যদিকে, sperm-এর দ্বিতীয় nucleus central cell-এর দুটি polar nuclei (n+n)-এর সাথে মিলিত হয়ে endosperm (3n) তৈরি করে, যেটি triple fusion দ্বারা হয়।
Fertilization সফলভাবে সম্পন্ন হওয়ার জন্য দুটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপের প্রয়োজন হয়:
- Microsporogenesis: এই ধাপে meiosis-এর মাধ্যমে microspore mother cell থেকে haploid microspore তৈরি হয়, যা pollen grain-এ রূপ নেয়। এটি পুরুষ গ্যামেট তৈরির প্রাথমিক ধাপ।
- Microgametogenesis: pollen grain-এর ভিতরে generative cell বিভাজিত হয়ে দুটি sperm cell তৈরি করে। এদের একটি egg cell-এর সাথে এবং অন্যটি central cell-এর সাথে fuse করে double fertilization সম্পন্ন করে।
সুতরাং, উভয় ধাপ Microsporogenesis ও Microgametogenesis fertilization সফলভাবে সম্পন্ন করতে সহায়তা করে।
- Egg apparatus (১ egg + ২ synergids) micropylar end-এ থাকে, যা pollen tube entry-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
- Embryo sac-এর egg apparatus গঠিত হয় ১টি egg cell এবং ২টি synergids দিয়ে। এই egg apparatus micropylar end-এ অবস্থান করে। কারণ, pollen tube entry এই end-এর মাধ্যমে হয়, তাই synergids এখানে থাকে। Chalazal end-এ থাকে ৩টি antipodal cells, আর polar nuclei থাকে কেন্দ্রীয় স্থানে।
Double fertilization-এ দুই ধরনের fusion ঘটে। একটি হচ্ছে Syngamy → Egg (n) + Sperm (n) → Zygote (2n)। অপরটি হচ্ছে Triple fusion → Secondary nucleus (Polar nuclei, n+n) + Sperm (n) → Primary endosperm nucleus (3n)। এই Primary endosperm nucleus থেকে Endosperm (triploid, 3n) গঠিত হয়।
মাইক্রোস্পোরোজেনেসিসের ফল হলো মাইক্রোস্পোর উৎপন্ন হওয়া। এগুলো বিকশিত হয়ে পুংগ্যামিটোফাইট বা পরাগরেণু (pollen grain) তৈরি করে।
- Monosporic embryo sac একটি functional megaspore (n) থেকে গঠিত হয়।
- এটি সবচেয়ে সাধারণ ধরন। প্রায় ৮০% angiosperms এ এই ধরনের embryo sac পাওয়া যায়)। উদাহরণ: Wheat, Maize, Sunflower, Polygonum ইত্যাদি।
- Embryo sac হলো female gametophyte।
- এটি গঠিত হয় megasporogenesis + megagametogenesis প্রক্রিয়ায়।
- যেহেতু এখানে meiosis, gamete formation এবং fertilization এ অংশ নেয়, তাই এটি sexual reproduction-এর অংশ।
Intine হলো pollen grain-এর অভ্যন্তরীণ স্তর, যা মূলত cellulose এবং pectin দিয়ে গঠিত। এটি নমনীয় ও পাতলা।
Tetrasporic embryo sac-এ ৪টি nuclei অংশগ্রহণ করে, ফলে বহুবার division-এর মাধ্যমে ১৬ বা তারও বেশি nuclei গঠন হয়।
- Angiosperms-এ sperm cell সরাসরি diffusion, wind বা water দিয়ে ovule-এ যায় না। এখানে pollen tube germinate হয়ে stigma → style → ovule এর micropyle হয়ে embryo sac পর্যন্ত পৌঁছায়। এই pollen tube-এর মাধ্যমেই ২টি sperm cell female gametophyte (embryo sac)-এ প্রবেশ করে।
- একটি sperm → egg cell (syngamy → zygote 2n)।
- আরেকটি sperm → polar nuclei (triple fusion → endosperm 3n)।
- Vegetative nucleus থাকে pollen grain-এর vegetative cell-এ। এটি mitotically inactive, কিন্তু এর ভূমিকা গুরুত্বপূর্ণ:
- এটি pollen tube এর বৃদ্ধি ও দিকনির্দেশে সাহায্য করে। তবে এটি fertilization-এ সরাসরি অংশ নেয় না।
- অন্যদিকে, Generative cell থেকে উৎপন্ন হয় ২টি sperm cell, যা নিষেচনে অংশ নেয়।
- ট্যাপেটাম হলো অ্যান্থারের একেবারে ভেতরের স্তর, যা বিকাশমান পরাগকণার চারপাশে থাকে এবং পুষ্টি সরবরাহ করে।
- ট্যাপেটাম বিকাশমান মাইক্রোস্পোরকে প্রোটিন, এনজাইম, স্পোরোপোলেনিন ইত্যাদি সরবরাহ করে।
- পরাগরেণু হলো অ্যাঞ্জিওস্পার্মের পুংগ্যামিটোফাইটের প্রথম কোষ। এটি থেকে গ্যামিটোফাইটের পূর্ণ গঠন তৈরি হয়।
- পরিপক্ব পরাগরেণুতে সাধারণত ২টি নিউক্লিয়াস থাকে— (১) জেনারেটিভ নিউক্লিয়াস, (২) টিউব নিউক্লিয়াস। জেনারেটিভ নিউক্লিয়াস পরে বিভাজিত হয়ে ২টি স্পার্ম সেল গঠন করে।
- যখন ডিম্বক তার অক্ষ বরাবর বাঁক নিয়ে এমন অবস্থায় আসে যে মাইক্রোপাইল (Micropyle) ও হিলাম (Hilum) প্রায় পাশাপাশি চলে আসে, তখন একে অধোমুখী বা নিম্নমুখী ডিম্বক বলা হয়। এটাই সবচেয়ে সাধারণ ও প্রচলিত ovule type।
• Anatropous ovule (অধোমুখী ডিম্বক): শিম, ছোলা , রেড়ি, গম ইত্যাদি।
• Orthotropous ovule (ঊর্ধ্বমুখী ডিম্বক): পান, গোলমরিচ, পানি মরিচ (বিষকাটাল) Polygonum, Piper।
• Amphitropous ovule (পার্শ্বমুখী): Mirabilis, ক্ষুদিপানা, পপি (আফিম)।
• Circinotropous ovule (বৃত্তাকার বাঁকানো ডিম্বক): Opuntia।
Tetrasporic ভ্রূণথলিতে ৪টি মেগাস্পোর কার্যকরী থাকে এবং তাদের নিউক্লিয়াস ভ্রূণথলি গঠনে অংশগ্রহণ করে। যেমন: Penaea type, Drusa type।
- Microsporogenesis-এ microspore mother cell meiosis করে চারটি haploid microspore তৈরি করে, যা পরে পুরুষ গ্যামেট (sperm) উৎপাদনের পথে যায়।
- Microsporogenesis হলো সেই প্রক্রিয়া, যেখানে diploid microspore mother cell (MMC) meiosis-এর মাধ্যমে চারটি haploid microspore তৈরি করে। এই microspore-গুলো পরবর্তীতে pollen grain-এ রূপ নেয় এবং এর ভেতরেই sperm cell গঠনের ধাপ শুরু হয়। তাই মূল লক্ষ্য হলো পুরুষ গ্যামেট উৎপাদনের সূচনা করা।
- নিষেকের পর গর্ভাশয় ফলে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর ডিম্বক বীজে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর গর্ভাশয় ফলে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর ডিম্বাণু ভ্রূণে পরিণত হয়।
- পার্থেনোজেনেসিস হলো এমন প্রজনন প্রক্রিয়া যেখানে ডিম্বাণু (Egg cell / Ovum) কোনো শুক্রাণুর (Sperm) সংমিশ্রণ ছাড়াই বীজ/ভ্রূণ তৈরি করে। এটি মূলত asexual reproduction বা অযৌন প্রজননের এক প্রকার।
- শুক্রাণু ছাড়াই ডিম্বাণু বীজ বা embryo তৈরি করে। তাই এটি অযৌন প্রজনন।
- উদাহরণ: Citrus (কমলা, লেবু), Grapes (আঙুর), Banana (কলা) ইত্যাদি।
- মিয়োসিস শেষে যে মেগাস্পোর বেঁচে থাকে এবং embryo sac গঠনে অংশ নেয়, তা হলো haploid (n)।
- Megaspore মিয়োসিসের পর haploid (n) হয়।
Egg apparatus = ১টি egg cell + ২টি synergid
এই তিনটি কোষ মিলে ডিম্বাণু যন্ত্র গঠন করে, যা embryo sac-এর মাইক্রোপাইল প্রান্তে থাকে।
- পার্থেনোজেনেসিস হলো এমন প্রজনন প্রক্রিয়া যেখানে ডিম্বাণু (Egg cell / Ovum) কোনো শুক্রাণুর (Sperm) সংমিশ্রণ ছাড়াই বীজ/ভ্রূণ তৈরি করে। এটি মূলত asexual reproduction বা অযৌন প্রজননের এক প্রকার।
- Parthenogenesis বা parthenocarpy এর কারণে বীজ তৈরি হয় না, তবে ফল গঠিত হয়।
- অ্যাপোগ্যামি (Apogamy) হলো এমন প্রজনন প্রক্রিয়া যেখানে ভ্রূণ বা স্পোরোজেনাস কোষ (sporophytic tissue) সরাসরি ভ্রূণ (Embryo) তৈরি করে ডিম্বাণুর (egg cell) ব্যবহার ছাড়া। এটি মূলত apomixis (অযৌন বীজ উৎপাদন) এর একটি ধরন। অর্থাৎ, মাতৃকোষ থেকে embryo গঠন হয়, কিন্তু কোনো গ্যামেট (sperm বা egg) ব্যবহার হয় না।
- ফার্ন (Pteridophytes): Pteris, Adiantum ইত্যাদিতে embryo সরাসরি sporophytic tissue থেকে গঠিত হয়।
- দ্বিনিষেকক্রিয়া হলো সেই প্রক্রিয়া যেখানে একই সময়ে: একটি পুংগ্যামিট (sperm cell) ডিম্বাণুর (egg cell) সাথে মিলিত হয়ে zygote (2n) গঠন করে। অপর পুংগ্যামিট সেকেন্ডারি নিউক্লিয়াস (2 polar nuclei) এর সাথে মিলিত হয়ে primary endosperm nucleus (3n) তৈরি করে। অর্থাৎ একসাথে দুইটি fertilization ঘটে।
- Double fertilization শুধুমাত্র আবৃতবীজী উদ্ভিদে (Angiosperms) দেখা যায়।
- নিষেকের পর গর্ভাশয় ফলে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর ডিম্বক বীজে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর গর্ভাশয় ফলে পরিণত হয়।
- নিষেকের পর ডিম্বাণু ভ্রূণে পরিণত হয়।
মাইক্রোস্পোর Mother cell মিয়োসিস বিভাজনের মাধ্যমে মেগাস্পোর উৎপন্ন করে। কার্যক্ষম মেগাস্পোর থেকেই স্ত্রীগ্যামিটোফাইট (Embryo sac) গঠিত হয়। তাই মেগাস্পোরই স্ত্রীগ্যামিটোফাইটের প্রথম কোষ।