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jueves, febrero 9, 2023

Las plantas también eligen con quien tener descendencia

Javier Andrés Juárez-Díaz, ha expuesto, en la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), los avances que ha realizado en el grupo de la prestigiosa investigadora Franklin-Tong de la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido, sobre el estudio de la autoincompatibilidad en la amapola (Papaver rhoeas) y cuáles son los intermediarios moleculares presentes en el polen y el pistilo que permiten que esta planta sea capaz de diferenciar su polen del de otra planta similar para evitar la autofecundación.

Las plantas hermafroditas presentan órganos reproductores femeninos y masculinos, lo que las capacita para poder autopolinizarse y producir semillas por sí solas. Ante este hecho, este tipo de plantas presentan la autoincompatibilidad. La autoincompatibilidad es un mecanismo eficiente que muchas angiospermas poseen. Se trata de la incapacidad de una planta hermafrodita para producir semillas por autopolinización aunque presente gamentos viables. Esta estrategia reproductiva promueve la fecundación entre individuos que no están relacionados, evitando la endogamia, y, además, es un mecanismo que promueve la diversidad genética.

La autoincompatibilidad involucra el intercambio de información entre el polen y el pistilo, permitiendo al estigma y estilo diferenciar al polen proveniente de plantas genéticamente idénticas del polen proveniente de otros miembros de la misma especie. Así, las plantas autoincompatibles son completamente estériles con respecto a su propio polen pero fértiles con respecto a granos de polen no propios.

Según ha declarado Javier Andrés “las plantas también son capaces de escoger la pareja con quien van a tener su descendencia, en concreto es la parte femenina de la planta la que decide qué polen la va a fecundar”.

Este investigador ha explicado también cómo en su grupo de investigación se ha logrado que el sistema de autoincompatilidad de Papaver sea funcional cuando se transfiere a otras especies de plantas que son autocompatibles y pueden autofecundarse por sí solas, como Arabidopsis thaliana. Este avance científico puede ser de utilidad práctica en la mejora de plantas.

Uno de los métodos para transferir los genes implicados en este sistema de autoincompatibilidad de la amapola a otras especies es la técnica denominada biobalística. Esta técnica consiste en el uso de pequeñas partículas de oro que son recubiertas de ADN. Estas partículas, cubiertas del ADN de interés, se disparan a las células vegetales provocando que el material genético que portan se quede en las células, transformándolas.

Al transferir los genes implicados en el reconocimiento del polen, presentes en la amapola, a otras especies que son autocompatibles y pueden autofecundarse, se consiguen plantas que dejan de ser capaces de reproducirse usando su propio polen, pasando a ser plantas autoincompatibles.

Este avance se puede usar en la mejora de cultivos. Por ejemplo, se pueden obtener cultivos de cebada modificada para que sea autoincompatible. Por tanto, la cebada no podrá autofecundarse. El investigador podrá introducir el polen que desee de otra planta de cebada previamente seleccionada y así conseguir plantas cruzadas de forma artificial para obtener semillas de plantas con las características que elija el investigador.

Otra posible aplicación interesante es el caso de los cultivos de transgénicos. Actualmente existe el miedo de que el polen de este tipo de cultivos controlados de plantas modificadas genéticamente pueda escapar al medio natural, fecundando plantas silvestres, contaminando así a la población original. Existen medidas de seguridad que se adoptan con los cultivos transgénicos, así como normas de coexistencia entre cultivos transgénicos y cultivos tradicionales.

El caso es que a pesar de las medidas de seguridad que se puedan adoptar, el polen de dichas transgénicas podría escaparse de estos campos y fecundar a las plantas originales de los campos circundantes. Pero si se transfiriesen estos genes modificados convenientemente a las plantas transgénicas, se podría conseguir que su polen fuese estéril y, por tanto, no fuese capaz de fecundar a individuos silvestres, minimizando este problema de fuga de los cultivos.

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