Ereditarietà citoplasmatica: i geni fuori dal nucleo
In breve
Non tutti i geni di una pianta siedono nel nucleo. Una piccola parte si trova in due componenti cellulari all’esterno, i cloroplasti e i mitocondri. Nella maggior parte delle piante questi geni si trasmettono solo tramite la madre. È l’ereditarietà citoplasmatica.
Due genomi distinti in una cellula
Cloroplasti e mitocondri portano i propri piccoli anelli di DNA, indipendenti dal grande genoma del nucleo. Discendono, sul piano evolutivo, da batteri entrati nella cellula, e hanno mantenuto il proprio DNA. Poiché questi genomi si ereditano separatamente dal nucleo, seguono regole diverse dall’ereditarietà mendeliana classica.
Perché di solito solo la madre li trasmette
Alla fecondazione la cellula uovo fornisce quasi tutto il liquido cellulare, il polline praticamente il solo nucleo. Più meccanismi tengono fuori gli organuli paterni: i plastidi sono esclusi già nella formazione del polline, il loro DNA viene degradato, o gli organuli paterni sono eliminati dopo la fecondazione. Il risultato è lo stesso: la prole eredita cloroplasti e mitocondri quasi solo dalla madre.
In cifre: oltre l'80 per cento dei generi di piante da fiore trasmette il proprio DNA cloroplastico in modo strettamente materno, e il DNA mitocondriale si trasmette per via materna in tutte le piante da fiore finora studiate.
La regola ha eccezioni
Strettamente materno non significa senza eccezioni. In alcune specie come l’enagra l’ereditarietà è per natura biparentale. E anche in specie altrimenti strettamente materne come il tabacco, una piccola quota paterna può passare sotto stress da freddo durante la formazione del polline, la cosiddetta perdita paterna. La regola materna è la norma, non una legge di natura.
Perché conta in pratica
Poiché questi genomi seguono una sola linea, servono da marcatori della linea materna. In analisi di origine e parentela si usa il DNA cloroplastico proprio per questo. Per l’aroma non gioca alcun ruolo, poiché i geni dei terpeni e dei cannabinoidi siedono nel nucleo, non negli organuli.