La hibridación y transferencia de genes entre especies, un mecanismo evolutivo

18.11.2008 - España

Aunque lo parezca esto no es una flor, sino un capítulo: un tipo de inflorescencia (la manera en que se disponen las flores en una planta) caracterizada por tener en su centro un círculo algo grueso sobre el que se disponen varias flores. En este caso, la imagen de la izquierda corresponde a un capítulo de Senecio squalidus, de la familia de las dalias, una especie común en Europa. Las de la derecha, aunque no lo parezca, pertenecen a una misma especie, Senecio vulgaris.

¿Cómo una misma especie puede dar lugar a dos variedades tan distintas? La explicación es la hibridación entre especies relacionadas y la introducción de genes desde una especie a otra, un fenómeno que ocurre de forma espontánea en la naturaleza. Un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha analizado los mecanismos moleculares de este proceso. Los resultados se publican este jueves en el último número de la revista Science.

“La conclusión del estudio es que la hibridación y transferencia de genes entre especies similares proporcionan un mecanismo para preservar y recombinar regiones genómicas responsables del control de rasgos clave durante la evolución, como los capítulos radiados de las compuestas” explica Pilar Cubas, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC. Es decir, que se trata de un mecanismo evolutivo por el que la especie receptora puede ganar, perder o recuperar caracteres que tuvo en anteriores estados evolutivos.

En este caso, los investigadores analizaron los cruces producidos en la naturaleza entre Senecio squalidus y Senecio vulgaris, la primera con capítulos radiados y la segunda con capítulos discoidales o no radiados. Los resultados muestran que existen casos en que ambas especies han hibridado entre sí y la especie no radiada ha introducido (introgresado) en su genoma los genes responsables de la presencia de flores asimétricas en la periferia del capítulo. Como resultado, en la especie no radiada ha surgido una variedad de plantas con capítulos radiados. Los investigadores han demostrado que la nueva variedad ha surgido por la introgresión desde S. squalidus a S. vulgaris de un grupo de genes reguladores llamado locus RAY, entre los que se encuentran los genes RAY1 y RAY2. Los experimentos apuntan a que estos genes participan en la presencia de flores radiadas en las compuestas.

Los Senecios pertenecen a la familia de las compuestas, cuyas flores se disponen en capítulos, un tipo de inflorescencia, la manera en que aparecen colocadas las flores en las plantas. Los capítulos se caracterizan por ser muy compactos y presentar en su centro un círculo algo grueso llamado receptáculo común sobre el que se disponen las flores. En muchas ocasiones -como en el caso de la S. squalidus- estos receptáculos albergan flores tubulares (con simetría radial) en su centro y flores liguladas (dorsoventralmente asimétricas y con pétalos muy largos) en la periferia. Esto les da la apariencia de una flor más grande y atractiva para los polinizadores. Estos capítulos se conocen como capítulos radiados y favorecen la polinización cruzada.

Los capítulos de otras compuestas, como la S.vulgaris, han perdido las flores asimétricas y están formadas sólo por flores tubulares, por lo que son mucho menos atractivas para los polinizadores y, normalmente, se autopolinizan. En el caso estudiado, una especie no radiada ha incorporado los genes de la especie radiada, dando lugar a una nueva variedad dentro de la especie que presenta capítulos radiados.

Minsung Kim, Min-Long Cui, Pilar Cubas, Amanda Gillies, Karen Lee, Mark A. Chapman, Richard J. Abbott, Enrico Coen; "Regulatory Genes Control a Key Morphological and Ecological Trait Transferred Between Species."

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