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Enanismo

El enanismo es un proceso en el que una raza de animales o cultivar de plantas se modifica para que se vuelva significativamente más pequeña que los miembros estándar de su especie. El efecto puede ser inducido a través de la intervención humana o de procesos no humanos, y puede incluir medios genéticos, nutricionales u hormonales. Utilizado de manera más específica, el enanismo incluye cambios patógenos en la estructura de un organismo (por ejemplo, el bulldog, una raza de perro genéticamente acondroplásica ), en contraste con la reducción proporcional no patógena de la estatura (como el whippet , una raza de perro de lebrel pequeño). [1]

Animales

En los animales, incluidos los humanos, el enanismo se ha descrito de varias maneras. La estatura reducida puede ser resultado de deficiencia de la hormona del crecimiento , inanición , derivaciones portosistémicas, enfermedad renal , hipotiroidismo , diabetes mellitus y otras afecciones. Cualquiera de estas afecciones puede establecerse en una población mediante ingeniería genética , crianza selectiva o enanismo insular , o alguna combinación de las anteriores.

El enanismo puede producir razas más prácticas que pueden adaptarse a espacios pequeños o pueden resultar atractivas estéticamente, además de tener otros efectos secundarios asociados. La estatura más pequeña puede ser un objetivo deliberado de los programas de crianza o puede ser un efecto secundario de otros objetivos de crianza.

Enanismo sin propósito

En algunas condiciones de cría, los seres humanos crearon razas enanas, o permitieron que se desarrollaran, sin seleccionar específicamente animales más pequeños. Es probable que la raza de ovejas Shetland , la raza de perros collie Shetland y varias razas de caballos poni se desarrollaran de esta manera. En el caso de las ovejas Shetland y los collies, es probable que las condiciones ambientales, como la falta de forraje abundante, llevaran a los agricultores a seleccionar animales más pequeños que continuaran reproduciéndose con alimentos limitados en lugar de animales más grandes que no se reproducían bien con dietas limitadas. En este caso, el énfasis estaba en la selección para la supervivencia y la reproducción, no para el tamaño.

Enanismo intencionado

Los seres humanos han fomentado el desarrollo deliberado de razas enanas de muchos animales domésticos, incluidos caballos, vacas, perros y gallinas. Algunas han sido razas de animales más pequeños que no fueron seleccionados originalmente por su tamaño, pero que ahora se limitan a tamaños específicos según un estándar de raza. En muchos casos, no se conoce bien el mecanismo fisiológico exacto que altera el crecimiento de los individuos de esa raza, y algunas razas tienen múltiples mecanismos en juego.

Como las mutaciones genéticas que causan enanismo se dan en muchas especies, los animales enanos pueden ser descendientes de animales de apariencia normal. Incluso en razas que no han sido seleccionadas para el enanismo, algunas líneas genéticas pueden mostrar una tendencia a producir enanos, lo que puede verse fomentado por una crianza deliberada. Esto suele adoptar la forma de endogamia para concentrar genes recesivos y puede dar lugar a que se establezcan otras anomalías genéticas en la población.

Algunas razas animales que han sido formalmente sometidas al enanismo incluyen:

Plantas

Enebro japonés enano
La falta de auxina , un factor de crecimiento vegetal, puede provocar enanismo (derecha)

Al igual que los animales, las plantas pueden empequeñecerse mediante ingeniería genética y crianza selectiva , pero también pueden sufrir cambios morfológicos naturales para aclimatarse a estreses ambientales como la calidad del suelo , [2] luz, [2] sequía, [3] inundación, [4] frío, [5] infección, [6] y herbivoría [7] resultando en una estatura enana. Las plantas empequeñecidas debido al estrés ambiental se dice que están " atrofiadas ". La mayoría del enanismo en las plantas ocurre no por el daño que les infligen los estreses ambientales, sino por hormonas producidas en respuesta al estrés. [8] Las hormonas vegetales actúan como una señal a los diversos tejidos de las plantas induciendo una o más respuestas, la clase de hormona vegetal responsable del enanismo en las plantas debido a lesiones se llama jasmonatos . Tales respuestas incluyen, pero no se limitan a: divisiones celulares menos frecuentes [8] y reducción de la elongación celular. [9]

Árboles enanos

En horticultura , el enanismo puede considerarse una característica deseable en los huertos modernos . Este tipo de enanismo se puede lograr mediante cría selectiva , ingeniería genética o, más a menudo, injertando vástagos en portainjertos enanizantes. [10] Casi todas las manzanas modernas de uso comercial se propagan como árboles enanos o semienanos para facilitar su recolección y pulverización.

El enanismo de los árboles frutales actúa reduciendo los nutrientes que pasan de las raíces a través del tronco hasta las hojas y los brotes. Muchos huertos comerciales de diversas especies utilizan esta técnica para mejorar la salud general y la productividad de los árboles individuales. Un árbol individual puede estar formado por tres o más cultivares separados: uno para el sistema radicular, que generalmente se selecciona por su buena estabilidad y resistencia a las enfermedades transmitidas por el suelo, uno para el tronco, que modifica la altura general del árbol, y uno para las ramas y brotes productivos, que realmente produce la fruta. Con frecuencia, el portainjerto del sistema radicular es el más resistente al daño por frío, tanto por selección natural como por la protección del aire frío que brinda la tierra. Cuando las heladas dañan gravemente un árbol, el cultivar de ramas y brotes más productivo puede morir, dejando que la raíz brote nuevos tallos. En el caso de las naranjas y otros cítricos, esto hace que los naranjos dulces se congelen nuevamente para que el portainjerto de naranjo agrio, más resistente y tolerante al frío, produzca nuevos brotes. [ cita requerida ]

Granos enanizantes

Los genes enanizantes se utilizan ampliamente para crear plantas alimenticias más productivas, como los cereales. Una condición que da como resultado la pérdida de cultivos de cereales se llama "encamado", donde las mazorcas pesadas de grano casi maduro doblan el tallo hasta que el grano toca el suelo, se moja y se echa a perder. Durante la Revolución Verde , la investigación que identificó genes de altura reducida del trigo ( Rht ) [11] y un gen semienano del arroz ( sd1 ) [12] dio como resultado cultivos que produjeron significativamente más grano cosechable.

Véase también

Referencias

  1. ^ Johnson, KA y Watson, ADJ "Trastornos esqueléticos" Libro de texto de medicina interna veterinaria, 5.ª edición. Saunders (2000) Filadelfia, vol. 2, pág. 1898
  2. ^ ab Hutchings, MJ; de Kroon, H. (1994), "Forrajeo en plantas: el papel de la plasticidad morfológica en la adquisición de recursos", Adv. Ecol. Res. 25 : 159–238
  3. ^ "La resistencia a la sequía explicada".
  4. ^ Else, MA; et al. (1996), "El cierre estomático en plantas de tomate inundadas involucra ácido abscísico y un antitranspirante químicamente no identificado en la savia del xilema", Plant Physiol 112 : 239-247
  5. ^ Okamoto, T.; Tsurumi, S.; Shibasaki, K.; Obana, Y.; Takaji, H.; Oono Y.; Rahman, A. (2008), "Disección genética de respuestas hormonales en las raíces de Arabidopsis cultivadas bajo impedancia mecánica continua", Plant Physiol. 146 : 1651-1662
  6. ^ Scholthof, HB; Scholthof, KBG; Jackson, AO (1995), "Identificación de determinantes de síntomas específicos del hospedador del virus del enanismo arbustivo del tomate mediante la expresión de genes individuales de un vector del virus X de la papa", Plant Cell 7 : 1157-1172
  7. ^ Chouinard, A.; Filion, L. (2005), "Impacto de la introducción de ciervos de cola blanca e insectos defoliadores nativos en la densidad y el crecimiento de árboles jóvenes de coníferas en la isla Anticosti, Quebec", Ecoscience 12 : 506-518
  8. ^ ab Zhang, Y.; Turner, JG (2008), "Los jasmonatos endógenos inducidos por heridas impiden el crecimiento de las plantas al inhibir la mitosis", PLoS ONE 3 : e3699
  9. ^ Swarup, R.; Perry, P.; Hagenbeek, D.; Van Der Straeten, D.; Beemster, GTS; et al. (2007), "El etileno regula positivamente la biosíntesis de auxinas en plántulas de Arabidopsis para mejorar la inhibición de la elongación de las células de la raíz", Plant Cell 19 : 2186–2196
  10. ^ "Noticias". 30 de mayo de 2018.
  11. ^ Appleford NE, Wilkinson MD, Ma Q, et al. (2007). "Disminución de la estatura de los brotes y de la actividad de la alfa-amilasa del grano tras la expresión ectópica de un gen de la giberelina 2-oxidasa en trigo transgénico". J. Exp. Bot . 58 (12): 3213–26. doi : 10.1093/jxb/erm166 . PMID  17916639.
  12. ^ Monna L, Kitazawa N, Yoshino R, et al. (febrero de 2002). "Clonación posicional del gen de semienanismo del arroz, sd-1: el "gen de la revolución verde" del arroz codifica una enzima mutante involucrada en la síntesis de giberelinas". DNA Res . 9 (1): 11–7. doi : 10.1093/dnares/9.1.11 . PMID  11939564.