ESTERILIDAD Se dice que hay esterilidad en las plantas cuando el óvulo no es fértil o cuando el polen no es viable (no hay producción de semilla). Esterilidad es, por tanto, la incapacidad de las Plantas para producir gametos y cigotes funcionales (estas especies se pueden reproducir vegetativamente) debido a a. !berraciones !berraciones cromosómicas cromosómicas,, tales tales como como traslocacio traslocaciones, nes, inversi inversiones, ones, duplicaciones, deficiencias o delecciones, etc. b. "alta de homolog#a de genomios. Poliploides Poliploides desbalanceados (n$meros impares de genomios). c. !cciones !cciones génicas, génicas, que que afectan los órgan órganos os reproducto reproductores. res. %enes, %enes, citogenes citogenes o genes&citogenes que producen la modificación de flores enteras, estambres o pistilos, o bien, impiden el desarrollo del polen, del saco embrionario o del endospermo. 'a esterilidad en las plantas cultivadas es de gran importancia para el fitomeorador y su conocimiento es bsico para las manipulaciones técnicas que deba reali*ar en el rneoramiento de las plantas.
AUTOESTERILIDAD Plantas autoestériles son aquellas en las que, a pesar de ser hermafroditas, la autofecundación es imposible. 'as causas pueden ser a. +orfológica +orfológicas. s. Estilos Estilos ms largos largos que los los estambres estambres (plantas (plantas longis longistilas) tilas) o estambres ms largos que los estilos (plantas brevistilas). b. "isiológicas. iferentes fechas de maduración de los gametos de una misma flor (protandria y protoginia ), por lo que, es imposible que se fecunden con su propio polen. c. %enéti %enéticas. cas. 'a 'a dioecia dioecia facili facilita ta la autoes autoesteri terilid lidad. ad.
ANDROESTERILIDAD -ay androesterilidad o esterilidad masculina cuando los órganos reproductores masculinos (gametos) de las plantas se encuentran mal desarrollados o abortados de tal manera que no se forma polen viable. irtualmente, todas las especies diploides de plantas, domesticadas y silvestres, han mostrado (si se estudia cuidadosamente) que poseen por lo menos un locus para esterilidad masculina y por lo tanto, es heredable. 'a androesterilidad aparece en las plantas espordicamente tanto en especies alógamas como en autógamas, como consecuencia de
a. %enes mutantes (generalmente recesivos). b. "actores citoplsmicos (citoplasma). c. Efectos combinados de ambos (genes & citoplasma). 'o anterior ocasiona aborto del polen, que las anteras no abran, aborto de las anteras, anteras pistiloides (anteras transformadas en pistilos), etc. 'a androesterilidad es muy $til e interesante para los meoradores de plantas, porque proporciona un medio muy efica* para simplificar la formación de h#bridos, y elimina as# el proceso tan laborioso de la emasculación manual. En las l#neas androestériles las flores no producen anteras funcionales y, por lo tanto, no puede haber autopolini*ación/ sern polini*adas solamente por la l#nea o l#neas que se usen como progenitor masculino. 'a primera referencia que se tiene acerca de la utili*ación de la androesterilidad para la producción de semilla h#brida, fue hecha por 0ones y avis en 1233, cuando descubrieron la androesterilidad genética citoplsmica en la cebolla. En la actualidad, la androesterilidad se ha utili*ado para eliminar la emasculación artificial en la producción de semilla h#brida (sorgo, principalmente) en escala comercial y en el meoramiento de plantas.
BIBLIOGRAFÍA 1. -artmann, -.4. (Ed.) 1225. Propagación de Plantas Principios y Prcticas. Prentice -all 60., Estados 7nidos. 8. 9. -o:ell, S.-. 122;. %enética de Plantas y su desarrollo.
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'eer ms httpGG:::.monografias.comGtrabaosB9Gmeoramiento& plantasGmeoramiento&plantas8.shtmlHiI**9a5u=fC7n
Autogamia
"lor de trigo observada bao el microscopio. Se observa el ovario redondeado, los tres estambres y el estigma divido en dos ramas plumosas. Esta especie presenta flores pequeJas, sin pétalos ni sépalos y, en la gran mayor#a de los cultivares, la polini*ación ocurre antes de la apertura de la flor o antesis. Por lo anterior se dice que es una especie autógama. En botnica, se denomina autogamia al modo de reproducción seIual consistente en la fusión de gametos femeninos y masculinos producidos por el mismo individuo. 'a polini*ación con el polen producido por la misma flor o la misma planta es una condición necesaria pero no suficiente para que se produ*ca autogamia, ya que el polen debe ser capa* de germinar en el estigma, crecer en el estilo y efectuar la doble fecundación. 'a autogamia est muy difundida entre las male*as, las plantas pioneras y las especies insulares, que necesitan que los individuos aislados fructifiquen y produ*can semillas.1 En las especies autógamas, las flores con frecuencia son pequeJas, con pie*as floralesinconspicuas, producen escasa cantidad de polen y no presentan fragancia ni néctar .8
Índice •
1 4ipos de autogamia
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8 alor adaptativo
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9 Evolución
•
3 Feferencias
Tipos de autogamia 'a autogamia puede ser obligada o facultativa. 'as semillas producidas por una planta autógama obligada provienen solamente de la autopolini*ación y autofecundación. 'a cleistogamia, proceso por el cual la polini*ación y fecundación ocurren antes que la flor se abra, es un mecanismo que conduce a la autogamia obligada. 'as semillas de una planta autógama facultativa, en cambio, pueden surgir también por alogamia. 'as flores de las especies cleistógamas, en general, son pequeJas, pasan inadvertidas, presentan pedicelos cortos y en muchas ocasiones estn asociadas a floración subterrnea ( Arachis , Paspalumamphicarpum). !dems, es frecuente que presenten anteras ms pequeJas o menor n$mero de anteras que las especies chasmógamas relacionadas. En el género Briza, por eemplo, las especies alógamas y autoincompatibles presentan tres anteras mientras que las dos especies cleistógamas solo presentan una antera y la misma posee solamente un décimo del tamaJo. 93
a!or adaptati"o esde el punto de vista genético, una planta autógama obligada ser homocigótica para la mayor parte de sus genes, esto es, presentar los mismos alelos en cada locus. 'os descendientes de tal planta sern genéticamente iguales entre s# y con respecto a la planta original. 'a principal ventaa adaptativa de este modo de reproducción, entonces, es que permite la multiplicación de individuos altamente adaptados a un nicho ecológico particular. Su desventaa es que las poblaciones constituidas por un $nico genotipo presentan menor plasticidad adaptativa/ esto es, una capacidad reducida de hacer frente a los cambios del medio ambiente. 1 Por las ra*ones apuntadas, la mayor#a de las especies autógamas son facultativas, es decir, son preponderantemente autógamas pero tienen la capacidad de producir semillas por polini*ación con otros individuos no emparentados. En otras palabras, la autogamia en estas especies coeIiste con la alogamia en un equilibrio adaptativo. 8 'a autogamia logra su mayor ventaa selectiva en aquellas especies que son pioneras, insulares o male*as. En estos casos, las poblaciones deben establecerse a partir de un $nico individuo aislado de cualquier otro individuo de la misma especie. Si el individuo pionero perteneciera a una especie alógama no podr#a dear descendientes ya que no eIiste posibilidad de que pueda cru*arse con un individuo de la misma especie. Si, en cambio, tal individuo fuera autógamo, podr#a producir descendientes y permitor que una población de su especie se estable*ca en un nuevo lugar o nicho ecológico. 8
E"o!uci#n 'a transición desde la alogamia a la autogamia es uno de las tendencias evolutivas ms comunes en las plantas. B
Re$erencias 'a a!ogamia es un tipo de reproducción seIual en plantas consistente en la polini*ación cru*ada y fecundación entre individuos genéticamente diferentes.1 Este tipo de reproducción favorece la producción de individuos genéticamente nuevos y, por ende, la generación constante de variabilidad genética en las poblaciones. EIisten mecanismos que favorecen la polini*ación cru*ada en plantas tales como la autoincompatibilidad, la heterostilia, la hercogamia y la dioecia. En la evolución de plantas fueron apareciendo mecanismos de reproducción que favorec#an la alogamia y que eIclu#an total o parcialmente la autogamia. 'a dioecia es el ms importante de ellos ya que las gametas masculinas y femeninas se originan separadamente en individuos diferentes (el esprrago es un eemplo de planta dioica). 'as gametas masculinas y femeninas se desarrollan en lugares diferentes de una misma planta (por eemplo, en ma#*) o bien se desarrollan asincrónicamente, esto es madura antes el gineceo o el androceo de la misma flor (Eemplo algunos helechos y algunas rboles con polini*ación anemófila). 7n gran n$mero de angiospermas pose#an flores hermafroditas con estambres y carpelos en la misma flor y eran en su mayor#a autoincompatibles. !$n hoy la situación perdura. 'as angiospermas ms modernas se caracteri*an por ser monoicas o dioicas. Es ms se han descrito algunas especies como Bryonia por eemplo que presenta individuos monoicos y dioicos. En la mayor#a de las familias de las angiospermas la estructura floral es tal que previene la transferencia accidental del polen al estigma. En otras palabras, la estructura floral es tan elaborada que sólo la ayuda de polini*adores (insectos, paros) garanti*a la transferencia del polen al estigma de otra flor.
El androceo y el gineceo de las flores de algunas especies madura uno a continuación del otro. Este fenómeno se llama dicogamia. En la homogamia, por el contrario ambos verticilos florales maduran simultneamente. En las flores protndricas el androceo madura antes que el gineceo mientras que en las flores protog#nicas, el gineceo es el que madura primero.
Notas Se considera como alógamas a aquellas plantas que no se autofecundan sino que por el contrario, poseen mecanismos de fecundación cru*ada. 'a alogamia es un sistema que garanti*a la variabilidad genética y por tanto las nuevas combinaciones alélicas dentro de una especie. 6o est restringido sólo a plantas con flores sino que también se da en otros tipos de organismos (por eemplo en >riofitas) en los que en ve* de eIistir granos de polen (como gametas masculinas) eIisten gametos masculinos (anteridios). En la evolución de plantas fueron apareciendo mecanismos de reproducción que favorec#an la alogamia y que eIclu#an total o parcialmente la autogamia. 'as ventaas de la alogamia radican en la producción de nuevas combinaciones genéticas en la población, que aseguran la variabilidad de la especie y en consecuencia, la posibilidad de sobrevivir a los cambios de medio ambiente. Por eso las !ngiospermas desarrollaron numerosas adaptaciones florales para favorecer la alogamia, como por eemplo la separación espacial y temporal de los seIos y otras variaciones como la presentación secundaria de polen.(%on*le* !na et al). Seg$n el tipo de flor que posean, las plantas alógamas se clasifican en tres grupos N Plantas con $!ores %erma$roditas Son flores completas que poseen los dos seIos. Eemplo de ellas son
"igura 89. "lor hermafrodita del +aracuy
"uente httpGG:::.bespa.agrarias.ufpr.brGpaginasGapresentacoesG1reprodutivos.pdf
N Plantas mon#icas 4ienen flores uniseIuales masculinas y femeninas en la misma planta, como el melón, el mio, el pepino y el ma#*. "igura 83. Planta monoica, +a#*
"uente httpGG:::.bespa.agrarias.ufpr.brGpaginasGapresentacoesG1reprodutivos.pdf
N Plantas dioicas Plantas con flores masculinas y plantas con flores femeninas, como araucaria y Ci:i. "igura 8B. Planta ioica. Oi:i.
"uente httpGG:::.bespa.agrarias.ufpr.brGpaginasGapresentacoesG1reprodutivos.pdf 7n gran n$mero de angiospermas pose#an flores %erma$roditas con estambres y carpelos en la misma flor y eran en su mayor#a auto incompatibles. !$n hoy la situación
perdura. 'as angiospermas ms modernas se caracteri*an por ser monoicas o dioicas. Es ms, se han descrito algunas especies como Bryonia por eemplo que presenta individuos monoicos y dioicos. En la mayor#a de las familias de las angiospermas la estructura floral presenta mecanismos que previenen la transferencia accidental del polen al estigma, de manera que solamente con la ayuda de polini*adores (insectos, paros) puede garanti*arse la transferencia del polen al estigma de otra flor. +uchas de las plantas alógamas necesitan de la participación de polini*adores para poder desarrollar frutos y semillas. !lgunas poseen nectarios que atraen a los insectos que buscan las mieles a*ucaradas. Dtras no poseen nectarios pero han desarrollado colores atractivos para los insectos y formas especiales que facilitan la entrada del insecto a la flor y aseguran que el polen quede adherido a él, quien se encargar de llevarlo hasta otra flor. Para una especie a!#gama o de fecundación cru*ada, el proceso de autofecundación o cru*amientos con individuos estrechamente emparentados, lleva a grandes problemas con consecuencias drsticas para algunos alelos pues durante el proceso de autofecundación se manifiestan alelos letales que no se manifestaban en el estado heterocigótico. En las poblaciones de plantas alógamas, es frecuente la presencia de factores desfavorables que se mantienen en heterocigosis, tales como genes de esterilidad floral en centeno, letales por deficiencias clorof#licas en ma#ces y otros. En la mayor#a de los casos estos genes se mantienen porque la selección natural favorece a los heterocigotos. (Fam#re* '.). 'os genes considerados letales hacen que el individuo no llegue a desarrollarse, muriendo en estado de embrión. Sin embargo, a veces la letalidad no es completa y se considera ms bien como su&!eta!idad, caracteri*ada por una disminución de la sobre vivencia de los individuos homocigóticos para un determinado gen o por la manifestación a una determinada edad de los efectos del gen. 'as plantas alógamas han desarrollado mecanismos que les permiten mantener o incentivar la alogamia, tales como la dicogamia y la presencia de barreras mecnicas.
