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La planta que se autopoliniza muestra una rápida pérdida de variación genética


Sin abejorros, una planta con flores que puede autopolinizarse perdió una variación genética sustancial en solo nueve generaciones, encontró un estudio experimental.


por la Universidad Estatal de Washington


Un grupo de plantas de flor de mono «autofecundadas» perdió del 13% al 24% de su variación genética en comparación con otro grupo que fue propagado por abejorros . Esta pérdida podría privar a las plantas de su capacidad de adaptarse a los desafíos ambientales , según el estudio publicado en la revista Evolution . Con las poblaciones de abejas en declive en la naturaleza, los hallazgos apuntan a problemas graves para las plantas silvestres y los cultivos que dependen de estos polinizadores.

«Descubrimos que, en muy poco tiempo, hubo consecuencias importantes en los genomas de las plantas cuando tuvieron que adoptar la autofecundación», dijo Jeremiah Busch, biólogo evolutivo de la Universidad Estatal de Washington y autor principal del estudio.

Los polinizadores como las abejas son importantes para la biodiversidad por derecho propio, agregó Busch, pero el estudio indica que su disminución también tendrá impactos potencialmente devastadores en las plantas, y rápidamente.

«Si se pierden los polinizadores, no solo será un problema para los polinizadores: las poblaciones de plantas perderán la variación genética en decenas de generaciones, no miles, sino decenas», dijo Busch.

Si bien los científicos sabían que adoptar la autopolinización puede poner en peligro la supervivencia a largo plazo de una especie de planta, no sabían exactamente cómo funcionaba eso genéticamente o con qué rapidez.

Los colegas de Busch establecieron un experimento de invernadero controlado usando plantas de mono amarillo, una flor silvestre común que se encuentra en el oeste de los EE. UU., en el que se aisló un grupo de plantas de sus abejorros polinizadores. Al principio, las plantas que no eran abejas produjeron pocas semillas, luego produjeron muchas a medida que se adaptaban a la autopolinización. Las flores también cambiaron con sus partes reproductivas masculinas y femeninas, la parte superior de sus estambres y pistilos, acercándose para permitir una transferencia más fácil del polen.

Si bien las plantas autofecundantes continuaron reproduciéndose, perdieron variación genética en comparación con un grupo de control que fue visitado por abejorros.

La adaptación es clave para explicar estas sorprendentes caídas, dijo Busch. En las poblaciones autofecundadas, un genotipo favorecido se propagará si tiene una ventaja, pero también lo hacen todas las demás mutaciones que porta, simplemente porque tienen la suerte de residir en el genoma de esa planta. Este fenómeno de «autostop genético» es mucho menos pronunciado cuando las abejas visitan las plantas porque la descendencia es una mezcla de la variabilidad genética de sus padres .

«La fuerte endogamia alteró fundamentalmente las consecuencias de la adaptación», dijo.

La investigación futura debería seguir a las plantas durante un período de tiempo más largo para ver si la pérdida de variación genética conduce al colapso de la población y cuándo, dijo Busch.

«Un próximo paso realmente importante es ver qué tan rápido los grupos altamente endogámicos verán disminuir su viabilidad con el tiempo, para saber qué tan rápido se extinguirán esas poblaciones», dijo. «Necesitamos entender realmente cuáles son las consecuencias de la pérdida de polinizadores. Será importante para las poblaciones silvestres de plantas y cultivos. Muchos cultivos dependen de las abejas».


Más información: Jeremiah W. Busch et al, La pérdida de polinizadores provoca una rápida evolución adaptativa de la autofecundación y reduce drásticamente la variabilidad genética en todo el genoma, 

Evolution (2022). DOI: 10.1111/evo.14572



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