Mecanismos de Autoincompatibilidad y Reproducción Asexual en Plantas

Autoincompatibilidad y Reproducción Asexual en Plantas

1. Interacción Polen-Estigma

La interacción entre el polen y el estigma es fundamental para el éxito reproductivo. Involucra los siguientes elementos:

• Proteínas de reconocimiento.
• Compatibilidad (Autogamia): Capacidad de autofecundación.
• Incompatibilidad heteromórfica (Alogamia): Basada en diferencias morfológicas.
• Incompatibilidad homomórfica (Alogamia): Basada en diferencias genéticas.

Estos mecanismos conllevan a la regulación de la tasa de alogamia.

2. Incompatibilidad Heteromórfica

Sistemas basados en la diferente longitud de estilo y estambre o autoincompatibilidad en estilos dimórficos (relacionado con la forma de la planta).

Heterostilia

Se produce cuando dos o tres tipos de plantas hermafroditas con diferentes longitudes de estilo coexisten en la misma población (distilia, tristilia). Los estambres son siempre más largos o más cortos que el estilo, y el sistema de incompatibilidad esporofítica suele estar asociado con estas diferencias morfológicas.

• Distilia: Individuos con flores con estilos largos y estambres cortos, o estilos cortos y estambres largos (ejemplos en Primulaceae, Linaceae, Plumbaginaceae). El apareamiento ocurre entre individuos fenotípicamente distintos.
  • Heterostilia en Primula: Flores 'pin' (estilo largo, estambres cortos) y flores 'thrum' (estilo corto, estambres largos).
  • Vectores de polinización: Los insectos favorecen el cruce entre pin y thrum, lo que promueve la heterocigosis.
• Tristilia: Existen tres morfotipos: estilo largo, mediano y corto. Los individuos presentan estilos largos, medianos o cortos en relación con la longitud de los estambres.

Enantiomorfía

Se define por tener el estilo orientado a un lado del eje y las anteras al otro. Los individuos presentan el estilo de la flor orientado bien a la izquierda o bien a la derecha del eje floral.

3. Incompatibilidad Homomórfica

Sistemas basados en individuos con estilos y estambres de las mismas longitudes pero genéticamente polimórficos. Las polinizaciones que implican a polen y estigmas que comparten los mismos alelos no producen frutos.

• Sistema gametofítico: Favorece la heterocigosis y la variabilidad genética; solo germina el polen con alelos distintos al estigma.
• Sistema esporofítico: Los alelos del polen presentan dominancia ante el pistilo, permitiendo o no la polinización. Si S2 > S1 no hay polinización; si S1 < S2 ambos son compatibles.

4. Incompatibilidad Gametofítica

El tipo de incompatibilidad de los granos de polen está determinado por el genotipo haploide del propio gameto.

5. Incompatibilidad Esporofítica

El tipo de incompatibilidad de los granos de polen está determinado por el genotipo diploide de su progenitor (esporofito). En el sistema esporofítico, los alelos se pueden expresar independientemente o mostrar dominancia uno sobre otro en el polen y/o el pistilo.

6. Tipos Sexuales en Plantas

• Hermafroditas: Un solo tipo de flor con órganos de ambos sexos.
• Monoicas: Flores masculinas y femeninas se presentan separadamente en una misma planta.
• Dioicas: Plantas que presentan únicamente flores masculinas o flores femeninas.

7. Reproducción Asexual Vegetal

• Apomixis gametofítica: Reproducción asexual por medio de semillas (sin meiosis ni fecundación). Los descendientes son genéticamente iguales a la madre.
• Embrionía adventicia: Reproducción sexual por semillas. Dentro de cada semilla coexisten varios embriones asexuales y un embrión sexual derivado del saco embrionario fecundado.