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Para evitar la autopolinización, los aguacateros alternan la apertura de flores masculinas y femeninas en diferentes momentos del día. Algunos aguacates tienen flores femeninas por la mañana y masculinas por la tarde, mientras que otros tienen el ciclo inverso. Hasta ahora, no se sabía con certeza cómo lo logran.
En un nuevo estudio, un equipo liderado por investigadores de la Universidad de California, Davis, reveló que este ritmo está determinado por la variación en un solo gen que evolucionó hace aproximadamente 42 millones de años.
Publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, este hallazgo podría ayudar a los mejoradores e investigadores de aguacate a clasificar rápidamente las plántulas para maximizar el rendimiento y desarrollar nuevas variedades.
“Nuestro estudio ofrece una explicación genética a un misterio centenario sobre la polinización del aguacate”, afirmó el primer autor, Jeffrey Groh, quien dirigió el proyecto como estudiante de doctorado en la UC Davis y ahora es investigador postdoctoral en la UC Berkeley.
“Las flores no son meras decoraciones estáticas; son estructuras dinámicas y altamente evolucionadas. Podemos observar esto en el ritmo pulsante de las flores de aguacate, que se abren y se cierran a lo largo del día. Gracias al poder de la genética, podemos detectar rastros de este ritmo que se remontan a tiempos remotos”.
Todos los árboles de aguacate son hermafroditas, pero en cada momento sus flores funcionan como masculinas, liberando polen, o como femeninas, recibiéndolo. Aproximadamente la mitad de los árboles de aguacate (plantas de tipo A) abren las flores femeninas por la mañana y las masculinas por la tarde, mientras que la otra mitad (plantas de tipo B) sigue el patrón opuesto. Esta diferenciación minimiza el riesgo de autopolinización, que puede provocar endogamia. Los mejoradores de aguacate conocen este fenómeno desde hace más de cien años, y dado que estos dos tipos se polinizan fácilmente entre sí, los agricultores de aguacate suelen plantar una mezcla de árboles de tipo A y B.
“Si todas las plantas fueran masculinas y femeninas al mismo tiempo, no habría intercambio de polen”, explicó Graham Coop , profesor de evolución y ecología de la UC Davis y uno de los autores principales del artículo. “El hecho de que estos dos tipos florezcan de forma recíproca y sincrónica, tanto masculina como femenina, permite que los aguacates intercambien y utilicen polen durante todo el día”.
Para identificar el mecanismo genético que subyace a este ritmo diario, el equipo analizó los genomas de cientos de aguacateros cultivados por investigadores colaboradores de la UC Riverside. Al comparar los genomas de los árboles en el contexto de su comportamiento de floración, lograron identificar un único gen llamado SDMYB que estaba asociado con el ciclo de floración tipo A o B del árbol.
El gen SDMYB regula el momento de apertura de las flores y su nivel de expresión oscila a lo largo del día. En los aguacates, existen dos versiones alternativas o «alelos» del gen, de forma similar a como muchas especies poseen dos cromosomas sexuales alternativos. Mientras que las plantas de tipo A portan una copia de cada versión, las plantas de tipo B portan dos copias de la versión recesiva.
“Un alelo de este gen es dominante y muestra un patrón único de regulación temporal que está estrechamente relacionado con la diferencia en el momento de apertura y cierre de las flores entre los tipos A y B”, dijo Groh.
Al comparar los genomas del aguacate con los de especies arbóreas emparentadas, el equipo demostró que al menos 26 especies arbóreas relacionadas comparten las mismas dos versiones del gen SDMYB. Esto sugiere que este mecanismo genético regula el comportamiento de floración y previene la endogamia mucho más allá del aguacate.
“Nos impresionó muchísimo la idea de que estas plantas hayan estado alternando la actividad masculina y femenina a lo largo del día durante más de 40 millones de años, en potencialmente cientos de especies”, dijo Coop.
El estudio proporciona un marco genético para clasificar fácilmente las plantas de tipo A y B en la etapa de plántula, algo que anteriormente solo era posible en plantas maduras y en floración.
“Estos marcadores genéticos acelerarán enormemente el mejoramiento y la investigación del aguacate”, afirmó Coop. “Esto ha sido un gran obstáculo para los mejoradores de aguacate. Anteriormente, no se podía determinar si una planta era de tipo A o B hasta que florecía, y las plantas de aguacate pueden tardar entre 10 y 15 años en florecer”.
Además de Groh, la investigación ha estado impulsada por: Gracie Ackerman de UC Davis; Marllon F. Soares dos Santos, Emmanuel Avila de Dios, Rodrigo A. Iturrieta, Eric Focht, Danelle Seymour y Mary Lu Arpaia de UC Riverside; Edwin Solares de UC San Diego; y Brandon S. Gaut de UC Irvine.
La investigación ha sido financiada por la Fundación Nacional de Ciencias, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Maurer-Timm de la Reserva Natural de la UC, Eurosemillas y el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura.
Este proyecto utilizó las instalaciones centrales de computación de alto rendimiento de UC Davis , los centros de investigación y extensión de UC Lindcove y South Coast en Exeter e Irvine, y la reserva UC Quail Ridge.
FUENTE: Artículo original de Liana Wait para la UC Davis
