重複受精(ちょうふくじゅせい)(読み)ちょうふくじゅせい

日本大百科全書(ニッポニカ) の解説

重複受精(ちょうふくじゅせい)
ちょうふくじゅせい

被子植物の有性生殖に際してみられる現象で、「じゅうふくじゅせい」とも読む。重複受精では、2個の雄性配偶子(精細胞)のうち一方が卵細胞と、他方胚嚢(はいのう)(雌性配偶体)の中央細胞(中心細胞)と融合するという、二組みの融合が同時におこる。胚嚢の発生や構造にはいくつかの型があるが、大多数の被子植物の胚嚢は、胚嚢細胞(大胞子)から3回の核分裂を経て生じ、七細胞八核である。卵細胞と2個の助細胞珠孔(しゅこう)側の端にあり、これら三者が卵装置を構成する。卵装置の各細胞の細胞壁は珠孔に近い側だけにあり、その他の部分では、三者相互の間も中央細胞との間も、境界は細胞膜だけである。助細胞の先端付近には細胞壁が入り組んでできた特殊な構造があり、繊(線)形装置とよばれる。

 一方、雄性配偶体は花粉という状態で雌しべ柱頭に付着したのち、吸水し、発芽して花粉管となる。花粉と雌しべとが互いに不適格であるような不和合性の場合は、花粉の発芽や花粉管の伸長がうまくいかないような認識の機構がある。逆に、和合性の組合せであれば、柱頭の表面で生じた花粉管は、雌しべの内部に侵入し、やがては子房内に達する。その途中にあたる花柱の内部に空隙(くうげき)があって、花粉管が通りやすくなっている種類も多い。花粉管の先端付近には、それ自体の核である花粉管核と、その細胞の中にはめ込まれて存在する2個の精細胞とがあり、これらは花粉管の伸長につれてさらに先へ進む。なお、精細胞を精核とよぶことがあるが、これは核だけでなく、細胞質を伴い、細胞膜に包まれた細胞である(ただし細胞壁はない)。花粉管の伸長に要する養分は、初期には花粉に蓄えられたものが使われるが、のちには雌しべから補給される。

 花粉管が胚珠(はいしゅ)に侵入する経路は、クルミ科カバノキ科ニレ科などでは合点の側から侵入することがあり、この現象を「合点受精」という。しかし、ほとんどの場合は珠孔を通るため「頂点受精(珠孔受精)」という。なお、花粉管の伸長方向は、助細胞から出されるカルシウムイオンなどの物質に対する屈性によると考えられる。花粉管が胚嚢へ侵入するにあたっては、2個のうち一方の助細胞に入り、その際、まず繊形装置を通過する。これと前後して、この助細胞は崩壊する。崩壊した助細胞の内部で、花粉管は成長を停止し、先端付近が破れるか、または孔を生じて、内容物が放出される。その後、花粉管核は退化するが、2個の精細胞は卵細胞および中央細胞とそれぞれ融合し、引き続いて核の融合もおこる。一方の精細胞と卵細胞との融合で生ずるのは受精卵で、複相(2n)の核を含み、胚のもととなる。もう一方の精細胞と融合する中央細胞においては、それまでに2個の極核が1個の複相核となっているのが普通で、この核を中央核という。中央核と精核との融合で3nの核ができ、これが内乳のもととなる。

 以上が重複受精の通常の様式であるが、被子植物のなかには、極核が1個だけのもの(マツヨイグサ属)や8個もあるもの(サタソウ属)もあるし、助細胞を欠き、卵細胞に繊形装置とよく似た構造をもつもの(ルリマツリ属)もある。また、胚嚢の構造が通常と異なる場合があり、それぞれに応じて重複受精の様式も異なる。しかし、重複受精をするということ自体は、被子植物のすべてにわたってみられ、被子植物以外にはみられないものであり、これこそが被子植物の特徴であるといえる。

[福田泰二]

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

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