Durante a evolução, é muito comum encontrar espécies de plantas que evoluíram da polinização cruzada (quando o pólen é transferido da antera de uma flor para o estigma de outra flor em uma planta diferente) para a autofecundação (quando o próprio pólen de uma flor fertiliza seus óvulos ou os de uma flor diferente na mesma planta). Para estudar esse processo evolutivo, os pesquisadores têm se concentrado principalmente em plantas polinizadas por animais, e as espécies polinizadas pelo vento permanecem relativamente pouco estudadas nesse aspecto. Agora, um novo estudo publicado em AoB PLANTS descobriram que algumas características florais desempenham um papel fundamental na determinação se duas espécies de arroz intimamente relacionadas dependem da autofecundação ou do cruzamento (polinização pelo vento).
Oryza rufipogon, uma espécie de arroz selvagem tem polinização cruzada, enquanto sua espécie irmã, Oryza nivara, evoluiu para uma alta taxa de autofertilização. Essa diferença os torna um casal ideal para investigar as características florais que impulsionam diferentes estratégias de acasalamento em plantas. Ao comparar sua biologia floral, os pesquisadores Michael Grillo e Andrés Gutiérrez identificaram características-chave que diferem entre as duas espécies de arroz, incluindo caracteres de antera e estigma, formato de panícula, viabilidade do pólen e o momento da abertura da antera para liberar pólen (deiscência).
Duas características em O. nivara chamou a atenção particular dos autores: um tamanho maior de poro basal da antera e uma deiscência mais precoce da antera. Essas características parecem garantir que o pólen seja liberado de uma forma que facilite a autopolinização, reduzindo a necessidade de pólen externo.
Não há diferença no tamanho do poro apical entre essas espécies. No entanto, há uma diferença considerável no tamanho do poro basal, com O. nivara tendo um poro basal duas vezes maior que o de O. rufipogon.
Para investigar mais a fundo os mecanismos de autofecundação, os pesquisadores realizaram experimentos de manipulação de florzinhas para diferenciar entre geitonogamia (autofecundação entre flores diferentes na mesma planta) e autogamia (autofecundação dentro de uma única flor). Suas descobertas sugerem que O. nivara depende principalmente da autogamia, enquanto O. rufipogon alcança a autofecundação através da geitonogamia.
Entender esses mecanismos florais é crucial não apenas para a biologia evolutiva, mas também para a agricultura. Muitas culturas básicas, incluindo arroz, são gramíneas polinizadas pelo vento. As descobertas deste estudo podem ajudar estratégias de melhoramento orientadas para otimizar a autofertilização ou manter a diversidade genética em variedades cultivadas.
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Grillo M. and Gutiérrez A. (2025) “Floral traits underlying mating system differentiation in the wind-pollinated sister species Oryza rufipogon and Oryza nivara” AoB PLANTS. Available at: https://doi.org/10.1093/aobpla/plae073
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