Agustina Gutierrez*

La auto-incompatibilidad (AI) es un mecanismo genético para prevenir la endogamia que han desarrollado muchas familias de plantas con flores. Darwin describió granos de polen incapaces de efectuar la fecundación a través del estigma de la misma planta, pero recién en el presente siglo comenzó a comprenderse el control molecular del proceso por el locus S, un conjunto de genes ligados que actúan tanto en el estigma como en el polen. La AI tiene lugar cuando el haplotipo S del polen es el mismo que alguno de los alelos S que se expresan en el tejido femenino diploide. La forma de acción de este mecanismo difiere en las familias de angiospermas, pudiendo ser controlada por el genotipo del mismo grano de polen (AI gametofítica) o el genotipo de la planta que originó el grano de polen (AI esporofítica). También difiere el mecanismo molecular; por ejemplo, en Brasicáceas, una proteína quinasa activa el rechazo el tubo polínico en el estigma, mientras que en Solanáceas, unas ribonucleasas actúan como citotoxinas del polen en el estilo (Tovar-Mendez y McClure, 2016).

En Asteráceas, la familia a la que pertenece el girasol, el mecanismo no está totalmente comprendido. Este sistema tiene importantes consecuencias en conservación, invasión y mejoramiento de plantas. En Argentina se han naturalizado dos especies silvestres de girasol originarias de América del Norte, Helianthus petiolaris (foto) y H. annuus, que presentan polinización cruzada y AI esporofitica, mientras que los cultivares modernos de girasol son auto-compatibles. El cuello de botella que significó la introducción desde el centro de origen y la dispersión misma pueden haber determinado una pérdida de variabilidad genética con bajo número de alelos S. La selección natural durante el proceso de invasión podría originar individuos auto-compatibles en poblaciones auto-incompatibles con reducida variabilidad de alelos S, a fin de asegurar la reproducción. El flujo génico desde el cultivo también podría introducir alelos que determinen auto-compatibilidad. Durante nuestros viajes de estudio observamos que algunas plantas silvestres de Helianthus eran capaces de auto-polinizarse y comenzamos a evaluar este rasgo para entender su alta capacidad invasiva. Utilizamos un índice de auto-compatibilidad (Lloyd y Schoen, 1992) para clasificar plantas de distintas poblaciones según su producción de semillas y realizar cruzamientos entre ellas para determinar el número de alelos S. La mayoría de plantas que se auto-polinizaron de ambas especies produjeron semillas y mostraron que el carácter se transmite a la descendencia. Se encontró un bajo número de alelos S en ambas especies, Al no existir información sobre este tema en Helianthus en nuestro país, continuaremos profundizando para comprender la alta capacidad invasiva de estas especies en Argentina.

 

Referencias

Lloyd DG, Schoen DJ (1992) Self-fertilization and cross-fertilization in plants. Functional dimensions. Int J Plant Sci 153: 358-369.
Tovar-Mendez A, McClure B (2016) Plant Reproduction: Self-Incompatibility to Go. Current Biology 26, 115 – 117.


*Dra. Agustina Gutierrez,  Investigadora asistente CERZOS-CONICET y docente del Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la UNS.

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