La promiscuidad como método para mejorar la especie

Grupo de investigación Ecología, evolución y conservación de plantas mediterráneas de la Universidad de Sevilla

Investigadores del departamento de Biología Vegetal y Ecología de la Universidad de Sevilla han demostrado que dos tipos de arbustos comunes en Andalucía, el mirto o arrayán y el lentisco, mejoran su descendencia al ser polinizados por semillas de distinto origen. Al mismo tiempo, han confirmado que si la fertilización se produce en una proporción mayor con el mismo padre tienen menos posibilidades de crecimiento y de supervivencia.

En un hábitat deteriorado, algunas especies tienen complicada la germinación y son fertilizadas desde diferentes fuentes para producir hijos más fuertes. El sistema de propagación sexual más conocido en plantas es la alogamia, también llamada fecundación cruzada. De esta forma se garantiza la variabilidad genética y, por tanto, nuevas combinaciones dentro de una especie al tomar el polen de otro origen y no de sí misma.

Sin embargo, muy pocos estudios realizados hasta ahora han tenido en cuenta otros parámetros del método de apareamiento que no sean las tasas de fecundación cruzada. Los efectos directos de la diversidad genética de la semilla recibida por las madres, conocida como paternidad correlacionada, es la medida que indica los distintos progenitores. Es decir, la proporción de hijos fecundados por un mismo padre.

Lentisco, Pistacia lentiscus

En el artículo publicado en la revista PlosOne titulado ‘High Correlated Paternity Leads to Negative Effects on Progeny Performance in Two Mediterranean Shrub Species’ los expertos han analizado este aspecto poco estudiado hasta el momento en el mundo de las plantas: cómo afecta a la descendencia el que las madres sean polinizadas por más de un padre dentro de una misma población. El hecho de que reciban más semillas o dispongan de más tiempo para germinar asegura su supervivencia y mejora la especie.

“Este estudio representa uno de los pocos ejemplos empíricos existentes que ponen de relieve la influencia que la paternidad correlacionada puede ejercer sobre el rendimiento de la progenie en varias etapas durante el crecimiento temprano de las plántulas”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla Rafael González Albaladejo, autor del artículo.

Más padres para ser más fuertes

Los resultados han demostrado que las plantas evolucionan a un sistema en el que se seleccionan muchos progenitores para conseguir ventajas, de manera que se propagan y obtienen las mejores semillas al producirse muchos cruces con padres diferentes.

De esta manera, durante los experimentos los investigadores observaron que algunas características de los hijos se vieron afectadas negativamente por la alta paternidad correlacionada. Tanto en Myrtus communis (mirto) como en Pistacia lentiscus (lentisco), sufrieron una reducción de germinación y el análisis de supervivencia de la progenie mostró una mayor mortalidad de las plántulas.

Plantación de mirto, Myrtus communis, en invernadero.

Los estudios se han desarrollado en las provincias de Sevilla, Córdoba, Cádiz y Huelva y han realizado las demostraciones tanto en campo abierto como en invernaderos. En estos últimos, las investigaciones están más controladas, debido a que los agentes externos imprevistos, como pueden ser la lluvia o el viento no intervienen. Además, han podido comprobar cuántos donantes de polen pueden fertilizar las semillas y cuáles son los niveles de endogamia, de endogamia biparental y de paternidad correlacionada en una planta determinada.

Para el análisis genético los expertos seleccionaron al azar 16 semillas por cada planta materna y utilizaron 18 padres, calculando los niveles de diversidad genética posibles. Tras la siembra de 720 unidades en invernadero y 1080 en campo abierto observaron la germinación y proliferación de los hijos. Para conocer el origen de la fecundación, estudiaron los genes obtenidos a través de marcadores microsatélites, un método de estudio del ADN con el que confirman los alelos, partes de los genes que contienen la información que distingue a un individuo concreto y que cada padre aporta en la formación de los cromosomas. Para ello tomaron de referencia 57 alelos en mirto y 40 en lentisco.

El artículo publicado forma parte de los resultados de los proyectos ‘Flujo polínico en poblaciones fragmentadas de plantas: el papel de la estructura del paisaje y de los sistemas de polinización’ y ‘Conectando Lluvia de Semillas y Lluvia de Genes: Efectos Espacio-Temporales de la Fragmentación y la Frugivoría’ financiados por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

Referencias:

Sofía Nora, Abelardo Aparicio, Rafael González Albadalejo: ‘High Correlated Paternity Leads to Negative Effects on Progeny Performance in Two Mediterranean Shrub Species’, PlosOne.

Imágenes:

Grupo de investigación Ecología, evolución y conservación de plantas mediterráneas de la Universidad de Sevilla

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Lentisco, Pistacia lentiscus

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Plantación de mirto, Myrtus communis, en invernadero.

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