Leymus mollis es una especie de gramínea conocida por los nombres comunes de pasto de dunas americano , centeno silvestre de dunas americano , pasto de mar , trigo de hebra , [1] y pasto de hebra . [2] Su nombre japonés es hamaninniku . [3] Es originaria de Asia, donde se encuentra en Japón , China , Corea y Rusia , y partes del norte de América del Norte, donde se encuentra en Canadá y el norte de los Estados Unidos , así como en Groenlandia . [1] [2] También se puede encontrar en Islandia . [1]
Se trata de una hierba perenne rizomatosa con tallos erectos que crece hasta 1,7 metros de altura. Las láminas de las hojas pueden tener casi un metro de largo en ssp. mollis , y hasta 1,5 centímetros de ancho. La espiga floral mide hasta 34 centímetros de largo por 2 de ancho. Cada espiguilla puede medir hasta 3,4 centímetros de largo y contener hasta seis floretes. Hay dos subespecies. La subespecie villosissimus se limita principalmente a las regiones árticas y es principalmente costera. Por lo general, es una planta más pequeña que ssp. mollis . [4] De lo contrario, las dos subespecies son difíciles de distinguir, incluso cuando crecen simpátricamente . El carácter más confiable para usar para distinguirlas es el tipo de pelos en las glumas y lemas ; [5] ssp. villosissimus tiene pelos largos, suaves, a veces peludos ( vellosos ), mientras que ssp. mollis tiene pelos finos y delgados ( pilosos ), y generalmente menos. [4] No hay arista . [1]
Esta hierba crece generalmente en hábitats costeros, especialmente en dunas . Puede ser una parte importante de la ecología de las dunas. La hierba generalmente crece en la duna frontal y en dunas embrionarias, con menos frecuencia en la duna posterior. [6] [7] [8] Es una de las primeras plantas en establecerse en el proceso de sucesión ecológica en las primeras etapas del desarrollo de una duna de arena. [8] En estas dunas sueltas orientadas hacia el océano, las plantas toleran la niebla salina, la arena salada, poca o ninguna agua dulce, sustratos inestables, inundaciones ocasionales durante las tormentas, niveles bajos de nutrientes y abrasión por viento, agua y tormentas de hielo. Las plántulas pueden quedar enterradas. Este tipo de entorno causa estrés en una planta. La hierba crece a partir de un gran rizoma que lo ancla en arenas cambiantes e inestables. Cuando hay muchas plantas en una duna, sus rizomas forman una red que ayuda a estabilizarla, evitando la erosión . La red se convierte en "el esqueleto de la duna frontal". [6] Esto hace que la hierba sea una especie valiosa para la rehabilitación del paisaje en el hábitat de playa nativo. [7]
Otras plantas que crecen con la hierba incluyen Lathyrus japonicus , Achillea millefolium , Festuca rubra , [8] Ammophila breviligulata , Rhus typhina , Rosa rugosa , [1] y Arctanthemum arcticum . [5] También crece con musgos como Pleurozium shreberi y Polytrichum spp. y líquenes como Cladina spp. [8] Se observó que era una de las plantas más comunes en los sitios de anidación árticos del ganso nival . Se cree que los gansos prefieren el ecosistema general que alberga la hierba, en lugar de favorecer la hierba en sí. [5]
Leymus mollis ha sido estudiado para su posible uso en la ciencia del mejoramiento del trigo. Desde la década de 1960 se ha llevado a cabo con éxito una amplia hibridación de trigo y L. mollis para generar muchos híbridos. Un ejemplo importante de hibridación de L. mollis con trigo ocurrió cuando la línea AD99 de L. mollis se hibridó con trigo. La AD99 era resistente al mildiú polvoroso, y el híbrido de trigo resultante produjo seis líneas que también eran resistentes al mildiú polvoroso. Este experimento puede usarse como base para considerar a L. mollis como un recurso genético muy útil. [9] Mediante el uso de etiquetas de secuencia expresada (EST, por sus siglas en inglés), se descubrió que el trigo tiene un genoma complejo y redundante. Las EST sirven para identificar partes transcritas del genoma. A través de un estudio comparativo se descubrió que L. mollis también tiene algunos de estos genes; porque están altamente conservados. Sin embargo, estos genes son más prominentes en L. mollis que en el trigo, y se utilizan para la tolerancia al estrés osmótico y por sequía. Sin embargo, debido a su similitud, tienen la capacidad de hibridarse con el trigo. En general, estos EST ayudan a proporcionar herramientas adecuadas para los marcadores moleculares que ayudan a identificar la posible introgresión de genes en el trigo, en particular en lo que respecta a la tolerancia al estrés osmótico. [10]
El éxito relativo de Leymus mollis en el mejoramiento del trigo se puede demostrar específicamente utilizando el método de hibridación genética in situ (GISH). La GISH comparativa mostró que los genomas del género Leymus son bastante diversos. Sin embargo, también se encontró que los cromosomas de las especies dentro de este género fueron capaces de experimentar un apareamiento meiótico completo en el hibridismo entre sí. Usando la técnica GISH, se encontró que las diferencias en la heterocromatina subtelomérica no afectan el apareamiento meiótico. Debido a esto, se puede entender que las diferencias entre el género Leymus y Triticum (trigo) no impedirían una hibridación exitosa. [11] Esta conclusión resulta del hecho de que Leymus ya es capaz de superar las diferencias dentro de su propio género en el apareamiento.
Leymus mollis es generalmente considerada para hibridación debido a su alta adaptabilidad y robustez. Para determinar esta naturaleza adaptable de L. mollis, sus plántulas fueron estudiadas en un ambiente en el que había baja disponibilidad de nutrientes. En este ambiente, las plántulas fueron muy tolerantes a los bajos nutrientes y aun así pudieron brotar. Generalmente, la baja humedad del suelo se considera un factor de mortalidad importante, sin embargo, las plántulas de L. mollis pudieron sobrevivir con éxito. El período de sequía en el que se probaron estas plántulas fue de 5 días sucesivos, y L. mollis tuvo una tasa de supervivencia del 93%. [12] Esta adaptabilidad de la planta es algo que no se ve en las plántulas de trigo, por lo que se la considera para hibridación. Al ser una hierba de dunas, L. mollis también tiene una gran capacidad para sobrevivir a la salinidad. Se encontró que la viabilidad de estas semillas en la salinidad era superior al cincuenta por ciento después de la inmersión durante siete días. Esto se puede traducir a que L. mollis puede crecer en suelo con alto contenido de sal. El suelo circundante puede no ser viable para las plantas tradicionales, sin embargo, L. mollis aún conserva la capacidad de crecer. Esto demuestra aún más la amplia adaptabilidad de L. mollis . [13]
Como resultado de las fuertes presiones antropogénicas en el mundo actual, una respuesta es buscar el desarrollo sostenible de nuestro entorno vegetal. Los biólogos buscan continuamente nuevas formas de combatir estas presiones artificiales, y una de las especies que tiene potencial para ser estudiada más de cerca es Leymus mollis, una especie vegetal extremadamente adaptable. Se ha demostrado que ciertas características específicas de L. mollis son beneficiosas en la hibridación y domesticación de esta especie o de una especie híbrida. Estas características incluyen la capacidad de la especie para tolerar una intensidad de enterramiento moderada y soportar el pisoteo, adaptarse a la sequía y la deficiencia de agua, resistir muchas enfermedades fúngicas como la roya amarilla del trigo, tener una alta viabilidad de las yemas del rizoma y tolerar la sal y diversas enfermedades.
Tolerancia a la sequía: El primer factor de estrés ambiental al que L. mollis muestra tolerancia es la sequía y la deficiencia de agua. Este pariente silvestre del trigo tiene mecanismos de defensa que expresan varios genes sensibles al estrés que le permiten a la especie tolerar la sequía y la deficiencia de agua. Estos factores genéticos que conducen a la adaptabilidad de L. mollis a las deficiencias de agua pueden ser beneficiosos en la selección artificial y la hibridación. [14]
Tolerancia al entierro: Aunque Leymus mollis se adapta bien a intensidades de sequía moderadas y altas, ha demostrado tener una tolerancia aún mayor a la intensidad de entierro moderada y soportar el pisoteo presente en los ambientes subárticos de América del Norte. [15]
Resistencia a enfermedades fúngicas: además de estos factores de tolerancia, Leymus mollis también es resistente a muchas enfermedades fúngicas. Un ejemplo de esta tolerancia es la roya lineal del trigo, una infección de las plantas causada por Puccinia striiformis. Como es una de las enfermedades fúngicas más ampliamente distribuidas y destructivas del mundo, muchos cultivos de trigo necesitan hoy en día nuevos genes de resistencia eficaces y el desarrollo de nuevos germoplasmas de resistencia. Se han encontrado múltiples tipos de líneas de trigo de translocación que poseen resistencia a múltiples razas diferentes del hongo de la roya lineal. [16]
Viabilidad de las yemas del rizoma: La fuerte viabilidad de las yemas del rizoma de L. mollis también contribuye a la adaptabilidad de la especie. Los rizomas de Leymus mollis tienen potencial para propagarse y colonizar grandes distancias desde una población de origen debido a la capacidad de sus yemas para sobrevivir en el agua de mar durante la inmersión en el agua de mar. Aunque L. mollis no tiene rizomas tan frágiles como algunas especies nativas de las mismas áreas, como Ammophilia arenaria, y por lo tanto no se rompe en fragmentos de rizoma tan fácilmente, muchos otros rizomas tienen una viabilidad menor que los rizomas de L. mollis. [17]
Tolerancia a la sal y resistencia a las enfermedades: Los genes de tolerancia a la sal y resistencia a las enfermedades también se encuentran de forma natural en L. mollis. Además, esta especie tiene espigas grandes, rizomas fuertes y experimenta un crecimiento vigoroso en entornos que van desde Siberia hasta Canadá e Islandia y las partes del norte de Japón. [11]
Todas estas características de L. mollis tienen el potencial de ser beneficiosas para el mejoramiento de cultivos y la domesticación de nuevas especies de plantas en respuesta a las presiones antropogénicas y la mayor necesidad de producción de alimentos.
Esta hierba ha tenido otros usos. Además de la posible cría de trigo, se sugiere que la resistencia a la sequía de L. mollis se puede utilizar en iniciativas de restauración. [18] Los makah , nitinaht y quileute usaban manojos de las raíces gruesas para frotarse el cuerpo durante el baño. Los pueblos yupik usan las hojas para hacer esteras, cestas, bolsas y cuerdas para colgar el pescado para que se seque. Los hesquiat tejen las hojas en asas para sacos. Los kwakwaka'wakw hacen cestas y sombreros con las hojas y tradicionalmente las han usado para forrar las cajas en las que cocinaban raíces de lupino . Los nitinaht usaban las hojas puntiagudas para coser y atar. Los haisla y hanaksiala usaban la hierba para forrar pozos en los que preparaban el aceite del pez eulachon . Los quinault colocaban frutos de salal sobre un lecho de hojas para que se secaran. [19] Los inuit en Canadá han usado tradicionalmente Leymus mollis para tratar problemas de estómago y tejer cestas. Utilizaban hojas secas para aislar sus botas. [20]
Si bien no es una planta rara ni amenazada, sus poblaciones pueden verse afectadas por procesos que degradan y destruyen su hábitat costero. Las preocupaciones incluyen el desarrollo, los daños causados por tormentas y el impacto de las actividades recreativas. [1] En algunas áreas ha sido desplazada por especies de plantas introducidas, como Ammophila arenaria . [3]
Entre los cultivares disponibles se encuentran 'Reeve' y 'Benson'. Este último recibió su nombre en honor a Benny Benson , el niño de trece años que diseñó la bandera oficial de Alaska . Fue cultivado para su uso en la revegetación de dunas erosionadas. [21]
