Plantas dioicas
Allogamia
Figura 1. Árbol filogenético de especies con sistemas de determinación del sexo y cromosomas sexuales conocidos. Clasificación de las plantas (círculo interior): briofitas (verde), gimnospermas (azul) y angiospermas (naranja); Sistemas sexuales (círculo exterior): sistema heterogamético masculino XY/XX (verde), sistema heterogamético femenino ZW/ZZ (rosa) y sistema haploide U/V (amarillo). El árbol filogenético se construyó con phyloT v2: un generador de árboles (basado en la taxonomía del NCBI; https://phylot.biobyte.de/). La lista de las especies con sus respectivas referencias se presenta en la Tabla suplementaria 1.
Esta diversidad de sistemas sexuales en las plantas tiene un importante impacto en la biología evolutiva, así como importancia para la producción de semillas y frutos (Renner, 2016). A pesar de la gran cantidad de trabajos teóricos sobre la evolución de la dioica y los posibles sistemas de determinación del sexo resultantes, solo recientemente se dispone de datos experimentales. Esta revisión pretende explorar y sintetizar la diversidad de mecanismos de determinación del sexo en varias especies de plantas dioicas. Se presenta un modelo unificado de determinación del sexo y se destacan categorías funcionales posiblemente enriquecidas de genes determinantes del sexo.
Términos de la planta
Fig. 1 Genes de determinación del sexo del modelo de "dos mutaciones" (adaptado de Charlesworth (2015)). Paso 1: Uno de un par de autocromosomas ha adquirido una mutación de un determinado gen estéril sexual; Paso 2: El otro autocromosoma adquiere la mutación correspondiente a otro gen estéril sexual, formando el precursor del cromosoma sexual; Paso 3: Los genes de esterilidad se enlazan y se forman preliminarmente los cromosomas sexuales. 'f' a 'SuF' es una mutación dominante, y 'M' a 'm' es una mutación recesiva. La parte sombreada del cromosoma Y en el paso 3 representa la unión de genes estériles.
Fig. 1 Genes de determinación del sexo del modelo de "dos mutaciones" (adaptado de Charlesworth (2015)). Paso 1: Uno de un par de autocromosomas ha adquirido una mutación de un determinado gen estéril sexual; Paso 2: El otro autocromosoma adquiere la mutación correspondiente a otro gen estéril sexual, formando el precursor del cromosoma sexual; Paso 3: Los genes de esterilidad se enlazan y se forman preliminarmente los cromosomas sexuales. 'f' a 'SuF' es una mutación dominante, y 'M' a 'm' es una mutación recesiva. La parte sombreada del cromosoma Y en el paso 3 representa el enlace de los genes de esterilidad.
Monoica
Monoica y Dioica - ¿Qué idioma es éste? Estos términos botánicos suenan como la descripción de algún tipo de postre tentador. En realidad, son términos utilizados para describir el comportamiento reproductivo de algunas plantas. No todas las plantas tienen flores perfectas. "Perfecto" en sentido botánico significa que cada flor tiene partes masculinas y femeninas en la misma estructura. Los lirios, las rosas y las flores del manzano son perfectas.
Antes de que decidas que este tema es demasiado técnico para ti, ¡espera! Te gusta la calabaza, ¿verdad? Quieres bonitas bayas de acebo en tu jardín, ¿verdad? En estas plantas, la diferencia entre "monoicas" y "dioicas" es importante.
Las plantas monoicas tienen flores masculinas y femeninas en estructuras separadas de la misma planta. "Mono" significa uno, y el término "monoica" significa literalmente "una casa". La misma planta alberga flores diferentes, algunas masculinas y otras femeninas. La calabaza es monoica. Si observas de cerca las flores de la calabaza, enseguida sabrás cuáles son femeninas porque tienen un pequeño fruto en la base. Por razones obvias, las flores masculinas no lo tienen. Saber que sólo las flores femeninas producen frutos y que sólo el 50% de las flores de la calabaza son femeninas puede ahorrarte algún disgusto cuando todas las flores de la planta no producen frutos.
Autogamia
AbstractSeparate sexes and sex-biased gene expression have repeatedly evolved in animals and plants, but the underlying changes in gene expression remain unknown. Aquí estudiamos un par de especies vegetales, una en la que los sexos separados y los cromosomas sexuales evolucionaron recientemente y otra que mantuvo flores hermafroditas parecidas al estado ancestral, para reconstruir los cambios de expresión asociados a la evolución de la diocia. Encontramos que la expresión génica con sesgo sexual ha evolucionado en genes autosómicos y ligados al sexo en las especies dioicas. La mayoría de los cambios de expresión relativos a las flores hermafroditas se produjeron en las hembras más que en los machos, con una expresión mayor y menor en las hembras que condujo a una expresión sesgada hacia las hembras y hacia los machos, respectivamente. Los cambios de expresión fueron más comunes en genes localizados en los cromosomas sexuales que en los autosomas y condujeron a la feminización del cromosoma X y a la masculinización del cromosoma Y. Nuestros resultados apoyan una hipótesis en la que la expresión génica con sesgo sexual evolucionó durante la evolución de la dioecia para resolver conflictos sexuales intralocales sobre la asignación de recursos.