Inversione sessuale – fiori indotti del sesso opposto

L’inversione sessuale indica la formazione di fiori del sesso opposto su una pianta con un corredo cromosomico definito. Può comparire in ogni stadio del ciclo vitale, provocata da condizioni ambientali o in modo mirato da un trattamento chimico. Non cambia nulla nei cromosomi: una pianta mascolinizzata resta geneticamente XX, una femminizzata resta XY.

I due fattori scatenanti

La leva, in entrambe le direzioni, è l’etilene. Le piante geneticamente femmine formano fiori maschili dopo un trattamento con tiosolfato d’argento, perché questo inibisce l’azione dell’etilene. Le piante geneticamente maschi formano fiori femminili dopo un trattamento con ethephon, una sostanza che libera etilene. Per la selezione conta che entrambi i tipi di fiore indotti siano fertili. Il polline di una pianta mascolinizzata feconda, e gli ovuli di una pianta femminizzata allegano.

L’inversione da femmina a maschio dipende inoltre dal genotipo e non riesce ugualmente bene in ogni linea. Nelle generazioni di inbreeding più avanzate i fiori maschili indotti producevano spesso solo poco polline. Questo ha pesato molto sui tentativi di inbreeding falliti.

A che cosa serve il metodo

Lo scopo più noto sono i semi femminizzati. Il polline di una pianta XX mascolinizzata su una madre XX dà solo discendenti femmine, perché non c’è in gioco alcun cromosoma Y. Il secondo scopo riguarda la selezione stessa. In una specie dioica l’autofecondazione senza inversione sessuale non è possibile. E senza autofecondazione non ci sono né una F2 da una singola pianta scelta né la discendenza da seme singolo.

L’autofecondazione di piante maschi permette inoltre di rispondere a una domanda rimasta a lungo aperta. Su tre linee e oltre 500 discendenti è risultato un rapporto tra i sessi di uno a uno. Piante YY vitali, che sarebbero una scorciatoia verso semi mascolinizzati, quindi non esistono. Una spiegazione è che gli ovuli che portano la Y non sono vitali.

Che cosa fa il metodo a una linea

Chi fa inbreeding tramite selfing rende la capacità di inversione un carattere della selezione. Se questa capacità segrega nel materiale di partenza, va stabilizzata insieme agli altri caratteri. Nella linea finita sale così il rischio di fiori maschili spontanei indesiderati. È questo il nucleo concreto della riserva verso le linee da selfing, e vale a prescindere da quanto si lavori in modo pulito.

A questo si aggiunge un effetto collaterale misurato. Dalla quarta generazione di selfing comparvero anomalie dei fiori. La formazione dei semi si poté salvare solo trattando nello stesso momento parti diverse della stessa pianta con la sostanza che libera etilene e con quella che lo inibisce. In questa specie l’etilene regola l’espressione del sesso, e ciò indica che l’inbreeding interviene su questa catena di segnali.

Fin dove arrivi la plasticità di questa specie lo mostrano i casi estremi dello stesso studio. Si tratta di piante XX senza un solo organo femminile e di piante XY senza organi maschili, entrambe senza intervento chimico.

Fonti