Apomixia (apomixis): definición y ejemplos de reproducción en plantas

Apomixia: descubre qué es la reproducción asexual en plantas, su definición y ejemplos de semillas clonales (moras), procesos y aplicaciones en horticultura.

Apomixis es la reproducción por la cual sólo un progenitor transmite su material genético a la descendencia; la progenie resultante es genéticamente igual al progenitor (clones) y se forma sin la recombinación propia de la reproducción sexual. La descendencia producida apomícticamente es genéticamente idéntica al progenitor (clones).

Este fenómeno se observa sobre todo en plantas, especialmente en las de flor. Un ejemplo clásico son los zarzales (mora), que pueden producir semillas apomícticas. Algunas definiciones describen la apomixis como la "reproducción por tejidos especiales sin fecundación" o la "formación asexual de una semilla a partir de los tejidos maternos del óvulo, evitando la meiosis y la fecundación, lo que lleva al desarrollo del embrión".

Concepto y definición histórica

En botánica, la apomixis fue definida por Hans Winkler como la sustitución de la reproducción sexual normal por la reproducción asexual, sin fecundación. Es decir, la semilla se forma sin que intervenga la unión de gametos y el embrión deriva del tejido materno del óvulo o de células somáticas del saco embrionario.

Tipos y mecanismos principales

Existen dos grandes modalidades de apomixis en plantas:

• Apomixis gametofítica: se forma un saco embrionario sin reducción meiótica (o a partir de células que no han sufrido meiosis) y el embrión se desarrolla sin fecundación (partenogénesis del huevo). Dentro de esta categoría hay dos variantes:
  • Diplospory: el saco embrionario deriva de la célula madre del megáspor o de su derivado sin meiosis normal, produciendo un saco con contenido génico no reducido.
  • Apospory: el saco embrionario surge a partir de células somáticas nucelares o del megásporo no funcional, en lugar de la línea megaspórica típica.
• Apomixis sporofítica (adventicia): el embrión se origina directamente a partir de células del nucelo o de las envolturas del óvulo, sin pasar por un saco embrionario funcional. Es frecuente en cítricos (nucellar embryony) y en otras especies donde la semilla contiene embriones adventicios junto al embrión sexual.

Ejemplos y distribución taxonómica

La apomixis aparece en numerosos grupos de angiospermas, sobre todo en familias como Asteraceae, Rosaceae, Poaceae y Citrus entre otras. Ejemplos concretos:

• Zarzales y algunas Rubus (moras): reproducción apomíctica que facilita la formación de semillas clonales.
• Dientes de león (Taraxacum), Hieracium (amapolas de monte) y otros miembros de Asteraceae con apomixis gametofítica.
• Cítricos con embriogénesis nucelar (varias naranjas y limones), donde los embriones nucelares son clones de la madre y pueden coexistir con embriones sexuales.
• Ciertas gramíneas como Poa pratensis y otras especies forrajeras que muestran apomixis y tienen relevancia en agricultura y pastos.

Apomixis y organismos animales

La apomixis incluye algunos métodos que son más comunes en los animales, como la partenogénesis, donde un embrión se desarrolla a partir de un óvulo no fecundado. No obstante, en zoología la terminología y los mecanismos pueden diferir de los de las plantas.

Diferencias con la propagación vegetativa

Es importante distinguir la apomixis de otros métodos asexuales empleados en horticultura. Los métodos de horticultura, como la propagación a partir de esquejes u hojas, no son apomixis: esas técnicas producen individuos clonales por multiplicación vegetativa y no implican la formación de semillas. La apomixis, en cambio, implica la sustitución natural de la semilla por un método asexual (es decir, la producción de semillas asexuales).

Ventajas evolutivas y desventajas

• Ventajas: permite la fijación de caracteres favorables y la clonación de genotipos adaptados o híbridos, lo que es ventajoso en ambientes estables; evita costes energéticos y riesgos asociados con la búsqueda de polinizadores o la fecundación.
• Desventajas: reduce la variabilidad genética y la capacidad de adaptarse a cambios ambientales o a patógenos emergentes, ya que la descendencia es prácticamente idéntica al progenitor.

Detección y estudio

La presencia de apomixis se detecta mediante estudios embriológicos (observación del desarrollo del saco embrionario y de los embriones), análisis del número de cromosomas y flujo genético, y pruebas progenéticas (comprobar si la descendencia es genéticamente idéntica). Técnicas modernas como la citometría de flujo y marcadores moleculares facilitan la identificación de semillas apomícticas.

Aplicaciones agronómicas y perspectiva biotecnológica

La transferencia o ingeniería de apomixis en cultivos agrícolas es un objetivo importante: si fuera posible fijar la heterosis (vigor híbrido) mediante apomixis, los agricultores podrían reaprovechar semillas híbridas año tras año sin pérdida de rendimiento. Investigaciones actuales buscan generar apomixis sintética mediante la manipulación genética (por ejemplo, esquemas tipo "MiMe" que sustituyen la meiosis por una división mitótica y activan la partenogénesis). Sin embargo, introducir apomixis estable y eficiente en cultivos mayoritarios enfrenta retos biológicos y regulatorios y aún es un área activa de investigación.

Conclusión

La apomixis es un mecanismo de reproducción asexual que permite la formación de semillas clonales sin fecundación, con múltiples variantes embriológicas y gran importancia ecológica y potencial agronómico. Conocer sus mecanismos y distribución ayuda tanto a la biología evolutiva como a estrategias de mejora de cultivos.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la apomixis?

P: ¿Qué organismos presentan apomixis con más frecuencia?

P: ¿Son apomícticas las moras?

P: ¿Cómo se define la apomixis en botánica?

P: ¿Qué es la partenogénesis?

P: ¿La propagación hortícola se considera apomixis?

P: ¿Qué se considera apomixis en términos de producción natural de semillas?

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