主な違い – 受精と発芽の違い

植物の有性生殖には、受精と発芽という2つの現象があります。

受精と発芽の主な違いは、受精は配偶子が融合して接合子を形成するのに対し、発芽は好条件下で種子や胞子から植物が発生することである。

受精は、花を咲かせる植物では受粉の後に起こる。

受精の結果、接合子は胚へと成長する。

種子植物の胚は、種子の中に入っている。

好条件下では、種子は水を吸収し、根は種皮を突き破って成長する。

受精は配偶子を作るすべての種類の生物に起こるが、発芽は菌類と植物にのみ起こる。

受精とは何か

受精とは、植物や動物などの生物において、雄と雌の配偶子が融合することである。

配偶子が融合することを「雌雄同体」ともいう。

植物における受精

花を咲かせる植物では、受精は受粉の後に行われる。

受粉の際，花粉は同じ種の花のスティグマに着床する。

花粉は，管状細胞と生成細胞からなる。

管細胞は花粉管を作る。

発生細胞は2つの精細胞を発生させる。

花粉管は、卵巣を見つけるまで、スタイルを下って成長する。

花粉管は、卵巣にある微小孔という小さな穴を使って卵巣に侵入すると、破裂して2つの精細胞を胚嚢の中に放出する。

ダブル受精

顕花植物では、雌性配偶体の下部にある卵細胞と1個の精子が受精し、2倍体の接合子が形成される。

雌性配偶体は胚嚢とも呼ばれる。

もう一方の精子は、中央の細胞と融合する。

中央の細胞には2つの半数体の極性核があります。

したがって、得られる細胞は3倍体であり、これが有糸分裂して胚乳が形成される。

胚乳は栄養豊富な組織で、種子の内部に存在する。

図1に顕花植物における二重受精の各段階を示す。

図1：二重受精の様子

被子植物の卵巣は、受精後、果実に成長する。

アボカドのように、1つの花に1つの子房を持つ植物もあります。

このような植物では、1つの果実に1つの種子ができる。

キウイのように、1つの花の中に複数の子房を持つ植物もあります。

これらは、1つの果実に複数の種子を発生させる。

複数の種子を持つ果実では、複数の花粉粒が複数の子房の受精に関与している。

動物における受精

動物の受精には、体内受精と体外受精の2種類があります。

内部受精は外部受精に比べ、胚の生存率が高い。

内部受精

体内受精は、メスの器官の中で行われる。

 内部受精の方法には、卵生、胎生、卵胎生の3つがあります。

哺乳類、爬虫類、一部の鳥類、一部の魚類で体内受精が起こる。

外部受精

外部受精は、メスの生体の外の湿った環境で行われる。

外部受精では、卵と精子を産卵と呼ぶ。

 雄と雌の配偶子が同時に環境中に放出される必要がある。

ただし、配偶子だけでなく胚も雌生体の外側に存在するため、脱水から保護する必要がある。

外部受精は、カエル、魚、棘皮動物、軟体動物、甲殻類で行われる。

発芽とは

発芽とは、好条件下で種子や胞子から植物が発生することをいう。

種子を作る植物を種子植物という。

胞子は下等植物だけでなく、菌類も作る。

種子の発芽

種子には、休眠しているものと、休眠していないものがあります。

休眠していない種子は、適切な湿度と温度で発芽を開始する。

種子が水分を吸収することを吸水という。

種子は膨張し、酵素が活性化され、種子内部の食物が水和される。

活性化した酵素が代謝を開始し、胚の成長を可能にする。

まず、種皮から根が発生する。

最終的には、種子から芽が出る。

種子植物の発芽には、上胚葉発芽と下胚葉発芽の2種類があり、図2に示すように、上胚葉発芽が最も多く、下胚葉発芽が最も多い。

図2: 発芽の種類

表在性発芽では、胚軸の伸長により種子の子葉が地上に出てくる。

胚軸発芽では、胚軸の伸長により子葉は土中にとどまる。

緑豆の表胚葉発芽の様子を動画1に示す。

動画1: 緑豆の表皮発芽

胞子の発芽

バクテリア、菌類、藻類、蘚苔類やシダ類などの下等植物は、胞子を生産する。

胞子の多くは休眠状態であるため、発芽の前に成熟させる必要がある。

休眠胞子は発芽すると、耐熱性・屈折性の低下、ジピコリン酸の放出、透過性の上昇などが起こる。

胞子の発芽の第一段階も含浸です。

胞子の壁が破壊されることで、距骨が放出される。

距骨が伸長する間に、DNA複製、遺伝子転写、タンパク質合成が整然と行われる。

DNA複製、転写、タンパク質合成、輸送、調節の機能遺伝子が活性化される。

その後、細胞分裂、細胞膜や細胞壁の膨張が起こり、距骨のさらなる成長が促される。

受精と発芽の類似点

• 受精と発芽は、どちらも植物の有性生殖の一種です。
• 受精も発芽も、他の生物でも同様に起こる。

受精と発芽の違い

定義

受精のこと。

受精とは、植物や動物などの生物において、雄と雌の配偶子が融合することを指す。

発芽。

好条件下で種子や胞子から植物が発芽すること。

意義

受精のことです。

受精とは、配偶子が融合し、接合子を形成することである。

発芽。

種子から新しい植物ができることを発芽という。

以下略

受精です。

受粉の後、受精が行われる。

発芽 撒かれた種子や胞子が好条件を満たすと発芽する。

条件

受精。

受精は、低木の湿った環境で行われます。

発芽 適切な温度と湿度のもとで発芽させる。

例

受精。

受精は、すべての配偶子形成生物で起こる。

発芽。

種子を作る植物や菌類で発芽する。

結論

受精と発芽は、植物の有性生殖の中で最も遠いところにある2つのイベントです。

受精では、2つの配偶子の融合が行われ、最終的に胚となる接合子が作られる。

発芽は、種子から新しい植物が発生することである。

受精と発芽は、それぞれ動物や菌類でも行われる。

受精と発芽の大きな違いは、生殖の際のそれぞれの事象のメカニズムです。