Selfing: incrociare una pianta con se stessa

Il selfing, o autofecondazione, indica la fecondazione di una pianta con il proprio polline. Entrambe le metà dell’informazione genetica della prole vengono allora da un solo genoma, quello della pianta madre. Nella cannabis i fiori maschili e femminili stanno di solito su piante separate, quindi farlo di proposito richiede un intervento.

Cosa succede geneticamente

In un incrocio normale le due copie di un gene vengono da due genitori diversi. Nel selfing vengono dalla stessa pianta. Ciò aumenta l’uniformità del genoma: a ogni generazione di autofecondazione, la quota di siti ereditati in versione mista si dimezza in media. Il genoma diventa quindi passo dopo passo più uniforme, si parla di omozigosi crescente.

A un sito ereditato in versione mista, la prole si ripartisce nello stesso rapporto di una F2, cioè 1:2:1. Come si chiami la generazione ottenuta dipende da cosa fosse la pianta autofecondata: se era la F1 dell’incrocio fra due genitori, la sua prole è la F2 di quell’incrocio; se era una pianta qualsiasi, si contano i giri: S1 dopo il primo, S2 dopo il secondo, e così via.

Perché emergono caratteri nascosti

Molti caratteri sono recessivi: si mostrano solo se entrambe le copie portano la stessa variante. Finché una pianta è mista in quel punto, tali caratteri restano nascosti. Il selfing riunisce copie identiche e rende quindi visibili i caratteri recessivi, desiderati e indesiderati. Per la selezione è uno strumento per svelare disposizioni nascoste.

L’altra via: l’incrocio fra fratelli

Chi punta a una linea omozigote ha due vie, e il selfing è la più rapida delle due. L’altra è l’incrocio fra fratelli, l’accoppiamento di due piante della stessa prole; richiede piante maschili e quindi seme regolare, e nelle specie dioiche è la via su cui conta la letteratura di selezione.

Il ritmo più lento ha un rovescio che il calcolo del tempo non mostra. A pari grado di inbreeding, l’incrocio fra fratelli elimina più efficacemente le disposizioni letali in doppia copia: nel modello ne restavano 7,11 contro 9,3 sotto selfing, perché l’omozigosi sale per gradi e non di colpo. Il modello descrive popolazioni naturali; ciò che si trasferisce è il meccanismo, non il numero.

Cosa il selfing fissa per strada

Perché una pianta femmina produca il proprio polline occorre indurre un’inversione sessuale, di norma con un trattamento a tiosolfato d’argento. La riuscita dipende dalla linea, e con ciò entra nella selezione un carattere che non ha nulla a che vedere con l’obiettivo. Se la capacità di inversione segrega nel materiale di partenza, viene stabilizzata insieme al resto, e la linea finita porta un rischio maggiore di fiori maschili spontanei indesiderati.

Non è rimasta una questione teorica. Nella linea le cui sette generazioni sono state coltivate una accanto all’altra, la quota di fiori anomali è salita dallo 0,4 % nella generazione di partenza al 13,7 % nella sesta, oltre trenta volte tanto.

Il rovescio: la depressione da inbreeding

Questa stessa messa in luce ha un altro prezzo. Tra le disposizioni recessive alcune sono nocive. Se il selfing ripetuto le riunisce sempre più spesso in doppia copia, vigore e resa calano. Questo indebolimento su più generazioni di autofecondazione è la depressione da inbreeding.

Legame con i semi femminizzati

Poiché una pianta femmina porta due cromosomi X, l’autofecondazione di una tale pianta dà quasi solo prole femmina. I semi femminizzati si basano su questo principio. La qualità di quel seme dipende perciò anche dalla stabilità della linea parentale: se viene da una linea in cui la capacità di inversione è stata selezionata per strada, trasmette la tendenza all’ermafroditismo.