Questão 16
UNICAMP 2021
(UNICAMP - 2021 - 2ª FASE)
A endogamia promove o aumento de homozigose nos descendentes. Os primeiros estudos sobre os efeitos da endogamia em plantas foram realizados por Charles Darwin. O estudo da endogamia teve seu interesse inicial em sistemas reprodutivos de plantas, para explicar por que as numerosas espécies de plantas têm sistemas que impedem a autofecundação, e por que a reprodução por cruzamento prevalece na natureza.
(Adaptado de G. Álvarez, F. C. Ceballos e T. M. Berra. Biological Journal of the Linnean Society, Londres, v. 114, p. 474-83, fev. 2015.)
a) Defina homozigose. A partir de uma planta com genótipo Aa (geração S0), representada ao lado, qual é a porcentagem de homozigose na terceira geração (geração S3) de autofecundação? Considere que as plantas de genótipo AA, Aa e aa apresentam igual probabilidade de sobrevivência, a ocorrência exclusiva de autofecundação, e que os tamanhos das progênies das gerações S1, S2 e S3 são infinitos.
b) Plantas autógamas autofecundam-se e plantas alógamas dependem da polinização cruzada para o sucesso do processo reprodutivo. A cleistogamia, principal mecanismo de autofecundação, é um fenômeno observado em flores hermafroditas, em que a polinização ocorre antes mesmo da abertura floral. Como as flores e a polinização devem ser manipuladas pelo pesquisador em um programa de melhoramento genético que visa a aumentar a heterozigose em plantas com cleistogamia?
Gabarito:
Resolução:
- Homozigose refere-se à condição genética de um indivíduo que, em ambos os seus cromossomos homólogos, estão presentes, em relação a um gene, alelos iguais, ou seja, ambos dominantes ou ambos recessivos. Na autofecundação dessa planta, na geração S3 haverá uma taxa de homozigose de 87,5%, que tende a crescer à medida que mais autofecundações ocorrem.
- Para que haja a maior taxa de heterozigose, é necessário que sejam cruzadas duas plantas, uma homozigótica recessiva e uma homozigótica dominante. Como nos vegetais em questão ocorre a cleistogamia e a fecundação acontece antes da flor abrir, a maior ocorrência é, de fato, a autofecundação. Para evitar isso, o pesquisador deve manipular as flores e o processo de polinização de modo a realizar uma emasculação, ou seja, retirar os grãos de pólen das anteras ainda no botão floral. Assim, a planta não conseguirá realizar a autofecundação e quando abrir será, obrigatoriamente, fecundada pelo pólen uma planta diferente. Dessa maneira, irá ocorrer a fecundação cruzada, diminuindo a chance de homozigose.