Semillas poliembriónicas

La poliembriología es el desarrollo de dos o más embriones en una misma semilla. Se lleva a cabo por un proceso llamado "apomixis" en el que se forma un embrión sin que exista una meiosis celular y una posterior fecundación de los gametos. Es habitual en algunos cultivos hortícolas como los mangos y los cítricos y también en algunas especies de manzano. La apomixis se considera una forma de reproducción partenocárpica, ya que la planta se puede reproducir sin la fertilización de sus óvulos. Esto ya lo vimos anteriormente cuando hablamos de la reproducción de los pulgones y de la araña roja, solo que ahora lo aplicamos a las plantas.

No hay grandes publicaciones para el caso de los mangos, pero sí para los cítricos, así que centraré la explicación en ellos.

Los cítricos tienden a presentar semillas poliembriónicas.

En el desarrollo de semillas poliembriónicas, muchos embriones inician su diferenciación a partir del tejido materno constituido por células nucelares (podéis ver estas células en el dibujo de abajo) que rodean el saco embrionario que contiene el embrión cigótico en desarrollo. Esos embriones tienen la misma constitución genética que la planta madre y, por tanto, son clones de ella. Podríamos decir que estos embriones sirven para reproducir asexualmente la variedad de cítrico, pero a través de una semilla. Tienen un interés comercial porque es una manera rápida de conseguir portainjertos viables y a gran escala debido a la uniformidad genética que presentan estas semillas.

Sin embargo, también tiene sus inconvenientes porque se pierden todas las ventajas evolutivas de la reproducción sexual y todas las plantas que se obtienen son genéticamente idénticas de una generación a la siguiente. Esto causa que las variedades y patrones de cítricos que se han obtenido mediante programas de hibridación sean muy escasos en todo el mundo.

Entonces, si quisieran conseguir nuevas variedades, habría que recurrir a técnicas de laboratorio para forzar esa variación genética en las plantas. Se puede irradiar las semillas para provocarles mutaciones genéticas, introducirles genes de otras plantas o de otros organismos (como levaduras, bacterias o virus) o fusionar células de variedades o especies diferentes para crear nuevas plantas (que además serán tetraploides porque no hay una meiosis, de esto ya os hablé también hace un tiempo). Suena un poco loco, pero a veces es la única manera que conseguir variaciones genéticas.

En los cítricos, la embriología nucelar parece ocurrir solo en presencia de la reproducción sexual normal, ya que el estímulo del embrión cigótico en desarrollo conduce al crecimiento de los embriones apomícticos en la nucela. Por lo tanto, estos embriones "clónicos" solo se forman cuando las semillas son poliembrionícas. Si la semilla es monoembriónica, se considera una semilla con un embrión normal con genes de ambos padres.

Si una semilla tiene varios embriones, se formará más de una planta. Una de esas plantas será cigótica obligatoriamente y las demás serán todas nucelares a la fuerza. Por tanto, si de una semilla salen 5 plantas, 1 planta será cigótica y tendrá genes de ambos padres y las otras 4 serán clones de la planta madre. En la mayoría de los casos, los embriones nucelares dominan sobre el embrión cigótico haciéndolo inactivo, pero también siempre existe la posibilidad de que se conserve viable el embrión cigótico.

Con frecuencia, el crecimiento del embrión cigótico es más lento, comparado con el crecimiento más vigoroso de los embriones nucelares, y el embrión cigótico puede o no completar su desarrollo en semillas que contienen embriones nucelares múltiples.

Germinación de semillas de limón en papel húmedo.

El número de embriones nucelares en una semilla varía según la edad de la planta, del estado nutricional y fisiológico de la misma, del polen del progenitor, de la posición de las ramas en el árbol, de la carga de frutos y de los factores ambientales. También el número de plántulas por semilla varía de una especie a otra y así el Citrus macrocarpa puede producir alrededor de 21 plántulas, mientras el Citrus unshiu produce cerca de 40.

Es difícil identificar los embriones cigóticos de los nucelares, siendo este el principal obstáculo para los mejoradores y propagadores de cítricos. En Poncirus trifoliata se ha usado el carácter dominante de hojas trifoliadas como un indicador para la identificación de las plántulas cigóticas. Sin embargo, no es completamente confiable debido a que dicha característica está determinada por un gen simple y cuando el progenitor es heterocigótico, la mitad de las plántulas no muestran dicho carácter.

Otra técnica que se ha usado en los últimos años es el análisis isoenzimático a través de los patrones de peroxidasa y esterasa, pero es una técnica que se nos escapa a nivel doméstico.

Cuando comáis una naranja o cualquier otro cítrico y tenga semillas, seguro que las veréis de otra manera.

Información obtenida de: aquí, aquí y de aquí.