La autoincompatibilidad ( SI ) es un nombre general para varios mecanismos genéticos que impiden la autofertilización en organismos que se reproducen sexualmente y, por lo tanto, fomentan el cruce y la alogamia . Se contrasta con la separación de sexos entre los individuos ( dioecia ), y sus diversos modos de separación espacial ( hercogamia ) y temporal ( dicogamia ).
SI está mejor estudiado y es particularmente común en las plantas con flores, [1] aunque está presente en otros grupos, incluidos los chorros de mar y los hongos . [2] En plantas con SI, cuando un grano de polen producido en una planta alcanza un estigma de la misma planta o de otra planta con un alelo o genotipo coincidente, el proceso de germinación del polen, crecimiento del tubo polínico, fertilización del óvulo o desarrollo del embrión se inhibe y, en consecuencia, no se producen semillas . SI es uno de los medios más importantes para prevenir la consanguinidad y promover la generación de nuevos genotipos.en las plantas y se considera una de las causas de la propagación y el éxito de las angiospermas en la tierra.
Los mecanismos de SI mejor estudiados actúan inhibiendo la germinación del polen sobre los estigmas, o la elongación del tubo polínico en los estilos. Estos mecanismos se basan en interacciones proteína -proteína, y los mecanismos mejor entendidos están controlados por un solo locus denominado S , que tiene muchos alelos diferentes en la población de la especie . A pesar de sus manifestaciones morfológicas y genéticas similares, estos mecanismos han evolucionado de forma independiente y se basan en diferentes componentes celulares; [3] por lo tanto, cada mecanismo tiene sus propios genes S únicos .
El locus S contiene dos regiones codificadoras de proteínas básicas : una expresada en el pistilo y la otra en la antera y/o el polen (denominados determinantes femenino y masculino , respectivamente). Debido a su proximidad física, estos están genéticamente vinculados y se heredan como una unidad. Las unidades se denominan haplotipos S. la traduccionLos productos de las dos regiones del locus S son dos proteínas que, al interactuar entre sí, provocan la detención de la germinación del polen y/o la elongación del tubo polínico y, por lo tanto, generan una respuesta SI, evitando la fertilización. Sin embargo, cuando un determinante femenino interactúa con un determinante masculino de un haplotipo diferente, no se crea SI y se produce la fertilización. Esta es una descripción simplista del mecanismo general de SI, que es más complicado, y en algunas especies el haplotipo S contiene más de dos regiones codificantes de proteínas.
En la autoincompatibilidad gametofítica (GSI) , el fenotipo SI del polen está determinado por su propio genotipo haploide gametofítico . Este es el tipo más común de SI. [4] Se han descrito en detalle dos mecanismos diferentes de GSI a nivel molecular, y su descripción sigue.
En este mecanismo, la elongación del tubo polínico se detiene cuando ha recorrido aproximadamente un tercio del camino a través del estilo . [5] El componente femenino de la proteína ribonucleasa , denominada S-RNasa [6], probablemente causa la degradación del ARN ribosómico (ARNr) dentro del tubo polínico, en el caso de alelos S masculinos y femeninos idénticos y, en consecuencia, se detiene la elongación del tubo polínico. y el grano de polen muere. [5]