The life cycles of cryptogams

Abstract

Meiosis and karyogamy are recognized as control points in the life cycle of cryptogams. The control of meiosis is evidently complex and in yeast, and by analogy in all cryptogams, involves progressive gene activation. The causes of the delay in meiosis in diplohaplontic and diplontic organisms, and the manner in which the block is removed remain to be discovered. There is accumulating evidence that cytoplasmic RNA plays an important role in meiotic division.Many features of gametogenesis are still obscure. The tendency to oogamy has provided the opportunity for the laying down of long-lived messenger RNA in the abundant cytoplasm of the female gamete. The sporophytic nature of the developing zygote can in this way be partially pre-determined. There is evidence that this is the situation in the ferns.Specific molecules (probably arabino-galacto-proteins) on the surface of the plasma membrane are likely to account both for gametic selection, and the readiness with which appropriate gametes fuse. The dikaryotic condition indicates that nuclear fusion is not inevitable following plasmogamy. The ultimate fusion of the nuclei may result from quite simple changes in the nuclear surface. Exposure of lipid, for example, would lead to fusion as a result of hydrophobic forces.Aberrations of cryptogamic life cycles are numerous. The nuclear relationships of many aberrant cycles are unknown. In general it appears that the maintenance of sporophytic growth depends upon the presence of at least two sets of chromosomes. Conversely the maintenance of gametophytic growth in cultures obtained aposporously appears to be impossible in the presence of four sets of chromosomes, or more. These results raise important problems of the effect of gene dosage on development.

La meiosis y la cariogamia son reconocidas como puntos de control en los ciclos de vida de las criptógamas. El control de la meiosis es evidentemente complejo y en levaduras, y por analogía en todas las criptógamas, incluye la activación progresiva del gen. Las causas de este retraso en la meiosis de los organismos diplohaplónticos y diplónticos y la manera en que se elimina el bloqueo aun se desconoce. Existe una acumulación de evidencias que indican que el RNA citoplásmico juega un importante papel en la división meiótica.Muchas características de la gametogénesis están aún oscuras. La tendencia hacia la oogamia ha permitido la oportunidad de establecer la longevidad del ARN mensajero en el abundante citoplasma del gameto femenino. La naturaleza del esporófito desarrollada a partir del cigoto puede ser, en este sentido, parcialmente predeterminada. Hay evidencias que esta es la situación en los helechos.La selección gamética y la prontitud con que se fusionan los gametos apropiados, probablemente se deba a moléculas específicas (quizás arabino-galacto-proteínas) de la superficie de la membrana plasmática. La condición dicariótica indica que la fusión nuclear no es inevitable como consecuencia de la plasmogamia. La fusión definitiva de los núcleos puede resultar de unos cambios bastante simples en la superfice nuclear. La exposición de lípidos, por ejemplo, conduciría a la fusión como resultado de fuerzas hidrofóbicas.Las aberraciones en el ciclo de vida de las criptógamas son numerosas. Las relaciones nucleares de muchos de los ciclos aberrantes son desconocidas. En general parece que el mantenimiento del crecimiento esporofítico depende de la presencia, por lo menos, de dos juegos de cromosomas. De manera contraria, el mantenimiento del crecimiento del gametófito en cultivos obtenidos apospóricamente parece ser imposible en presencia de cuatro juegos de cromosomas o más. Estos resultados aumentan la importancia de los problemas de la dosificación del gen en el desarrollo.