Homozigotia – linhas puras, o caminho até elas e a sua prova

Homozigotia é a condição de linhagem pura: num determinado ponto do genoma, a planta tem duas vezes a mesma variante. Estes pontos chamam-se loci. Uma planta homozigótica nos loci considerados transmite as características correspondentes sem alteração. Uma linha formada por plantas assim chama-se linha pura ou linhagem endogâmica.

A frase mais importante na prática é esta: não se consegue ver na planta. A quantidade de canabinoides formados depende muito das condições de cultivo, e são estes os compostos ativos pelos quais normalmente se seleciona. Só a relação entre os dois compostos ativos principais segue o genoma. O aspeto e o património genético divergem, portanto, precisamente nas características pelas quais se seleciona. Sem medição em laboratório ou sem uma descendência testada, qualquer afirmação sobre uma linhagem pura é uma suposição.

Para que serve, afinal

No melhoramento por cruzamento, a homozigotia é a condição para que dois progenitores definidos deem sempre a mesma descendência. O milho mostra-o bem. As suas linhagens endogâmicas são diferentes entre si, mas cada uma é homozigótica. Por isso, o cruzamento de duas linhas definidas sai igual de cada vez. Só assim uma variedade se torna reprodutível em vez de única.

A que distância fica «estável» de linhagem pura

Uma variedade com o mesmo aspeto há anos não tem de ter nada igual nos seus loci. O estudo clássico do quimiotipo trabalhou com linhas já duas vezes endogâmicas. Mesmo assim, consoante o cruzamento, entre 5,6 e 37,5 % dos loci testados segregaram logo na primeira geração filial. Em quase um cruzamento em cada três, isso foi mais de um terço. Um resto assim de loci misturados basta para tornar uma descendência irregular, e não se via nas plantas.

Os dois caminhos até lá

Há dois caminhos até lá, e diferem no ritmo. Um é o cruzamento entre irmãos, o acasalamento de duas plantas da mesma descendência. Nas espécies dioicas, ou seja, com plantas macho e fêmea separadas, é o caminho com que a literatura de melhoramento conta, e exige os dois sexos. O outro é a autofecundação, a fecundação de uma planta com o seu próprio pólen. Na canábis só é possível através de uma reversão sexual induzida quimicamente, em que uma planta fêmea forma flores masculinas.

A autofecundação é a mais rápida das duas, e este ritmo tem um preço que não aparece nas contas do tempo. Com o mesmo grau de endogamia, o cruzamento entre irmãos elimina com mais eficácia as variantes que são mortais em dupla cópia. No modelo, sob cruzamento entre irmãos ficaram 7,11 dessas variantes, contra 9,3 sob autofecundação. A razão é que a homozigotia sobe aos poucos e não aos saltos. O cálculo vem de um modelo de populações naturais, e transferível é o mecanismo, não o número. Além disso, cada ronda de autofecundação precisa da reversão sexual e seleciona assim também a capacidade para ela. A linha acabada tem um risco maior de flores masculinas indesejadas, por muito limpo que seja o trabalho.

Para a autofecundação, o percurso está medido nesta espécie. Na descendência de semente única, em que se continua com uma só planta por geração, são precisas tipicamente seis gerações até a proporção de loci misturados cair abaixo de 3 %. O ponto de partida são 17 a 35 % em plantas de polinização aberta. A medição usou um painel de 1500 marcadores, ou seja, pontos do genoma que se leem de forma inequívoca em laboratório. Os métodos com células germinativas duplicadas não tiveram até agora êxito nesta espécie. Na prática, a homozigotia é por isso um limiar e não um estado absoluto.

Quanto custa o percurso

Numa linha, as sete gerações foram cultivadas lado a lado. A proporção de flores anormais subiu aí de 0,4 % na geração de partida para 13,7 % na sexta, ou seja, para mais de trinta vezes. Havia flores hermafroditas, flores em sítios onde não deviam estar e formas intermédias entre as partes masculinas e femininas da flor.

A partir da quarta geração de autofecundação, ou seja, depois de quatro rondas seguidas, as plantas só formavam sementes num caso. Era preciso tratar ao mesmo tempo partes diferentes da mesma planta com um produto que liberta o gás de maturação etileno e com um segundo que inibe o seu efeito. Isto é diferente da depressão por endogamia, que é a simples perda de vigor e de rendimento. Aqui, a endogamia interfere no próprio controlo da expressão sexual. Sem esta dupla intervenção numa única planta, a linha acaba neste ponto.

Que o acasalamento entre parentes próximos custa vigor não é uma particularidade desta espécie. No milho, a vitalidade durante a endogamia cai em regra abaixo de metade das variedades de polinização livre. Só volta no cruzamento de duas linhagens endogâmicas não aparentadas.

Como se prova a homozigotia

Restam dois caminhos, e ambos precisam de mais do que um olhar para a planta. Em laboratório mede-se com um painel de marcadores, com o limiar já referido de 3 %. Sem laboratório resta o teste de descendência: uma linha só é hereditariamente constante quando os seus descendentes o são. As duas coisas custam uma geração ou um laboratório. É exatamente por isso que circulam tantas linhas como «estáveis» que nunca o foram.