El sexo y la adaptación de las plantas

Unos investigadores están estudiando la manera en la que el sistema de reproducción sexual de una planta influye en su evolución y capacidad de adaptación a entornos que cambian rápidamente.

Cambio climático y medio ambiente

Cuando las plantas expanden sus extensiones geográficas y encuentran nuevos hábitats se producen cambios genéticos, ya que se ven obligadas a adaptarse a las nuevas condiciones. Esta capacidad para adaptarse a un entorno cambiante es particularmente importante de cara al cambio climático global. El objetivo del proyecto SEX-NGS (Sex-linked loci, sexual specialization and local adaptation in Mercurialis annua complex), financiado con fondos europeos, era determinar la manera en la que afectan los sistemas de reproducción sexual de las plantas en su capacidad para adaptarse a entornos que cambian rápidamente. La herencia genética a través de generaciones depende del sistema de reproducción sexual de la planta. Con sistemas «endogámicos», la descendencia producida por padres relacionados estrechamente (donde ambos órganos sexuales suelen estar presentes en la misma planta) presentan poca variación genética. Por otra parte, los sistemas sexuales que permiten un «cruce» favorecen la variación genética a través de la unión de dos plantas padres, macho y hembra, separadas y genéticamente distintas. Los investigadores del proyecto SEX-NGS utilizaron la planta anual Mercurialis annua, capaz de reproducirse tanto por endogamia como por exogamia, como modelo para estudiar la adaptación genética. Observaron cómo cambiaron sus genes durante la expansión de su extensión desde su origen en el Mediterráneo oriental, a través de Francia y hasta llegar a Reino Unido. Gracias al uso de análisis genéticos avanzados, descubrieron que las plantas que se encontraban cerca del frente de expansión presentaban menor diversidad genética en comparación con las poblaciones ancestrales, probablemente debido a la endogamia. No obstante, quedó una diversidad genética suficiente para que esta especie pudiera evolucionar y adaptarse a los nuevos entornos que encontró mientras colonizaba Europa. Probablemente, la diversidad genética se mantuvo a través del cruce de plantas del límite de extensión geográfica con plantas de otros lugares, destacando la contribución de los sexos separados en la adaptación. Las técnicas desarrolladas durante este proyecto se están aplicando ahora para estudiar especies comerciales importantes, como la mandioca, la cual constituye un alimento básico, y el cultivo de biocombustible de Jatropha. La comparación de los genes entre estas especies proporcionará información valiosa sobre la futura adaptación de las plantas a presiones como la sequía y la enfermedad ante el cambio climático inminente.