Selección:
Hibridación:
Mutación:
Nuevas técnicas:
Geología:
Ecología:
Capacidad de dispersión: 
Mejora vegetal:
Aplicación práctica de los principios de la genética al desarrollo de líneas mejoradas de cultivos agrícolas y de jardinería. Los especialistas en selección adaptan especies cultivadas tradicionales a zonas y aplicaciones nuevas, aumentan el rendimiento, mejoran la resistencia a las enfermedades, refuerzan el valor nutricional, mejoran el sabor de frutas y hortalizas, y desarrollan caracteres útiles desde el punto de vista del almacenamiento, el transporte o la transformación de los productos alimenticios. Las variedades mejoradas de trigo y arroz iniciaron la llamada revolución verde en los países en desarrollo durante las décadas de 1960 y 1970. En el ámbito de las plantas ornamentales, los especialistas han obtenido flores mayores y más vistosas, plantas más vigorosas e innumerables tipos, formas y colores.
Los campesinos del neolítico mejoraban los cultivos por medio de la selección; para ello escogían en cada cosecha las semillas más grandes, procedentes de las mejores plantas, y las reservaban para sembrarlas al año siguiente. Esta operación, repetida a lo largo de miles de años, transformó especies silvestres de gramíneas y leguminosas en productos como el maíz, el trigo y la soja (soya) actuales. En los siglos XVIII y XIX, los agricultores intentaron acelerar la mejora de los cultivos y obtuvieron algunos resultados, en parte con la selección y en parte por ensayo y error, como revelan los métodos aplicados por el horticultor norteamericano Luther Burbank. Los trabajos de Gregor Mendel, Hugo Marie de Vries y otros investigadores impulsaron el avance de la genética a principios del siglo XX y establecieron un fundamento científico firme sobre el que basar la reproducción vegetal artificial. Desde entonces, esta disciplina no ha dejado de perfeccionarse y mejorar sus resultados y ha permitido a los especialistas alcanzar resultados previsibles y de calidad uniforme.
Los especialistas en mejora vegetal aplican numerosos métodos para obtener variedades nuevas, pero los más importantes son siempre selección, hibridación y aprovechamiento de mutaciones.
Los individuos de una misma especie presentan variaciones considerables para una serie de caracteres. Muchos de estos rasgos son hereditarios y se transmiten a la descendencia del individuo que los presenta. Con la selección, los especialistas en mejora vegetal eligen plantas con caracteres deseables y desechan las que exhiben tales caracteres en un grado inferior. De este modo, al seleccionar una y otra vez a lo largo de varias generaciones el carácter deseado, se desvía la población vegetal en el sentido que se quiere (véase Selección artificial).
Se llama hibridación al cruce de plantas de diferentes líneas o tipos con el fin de combinar en su descendencia los caracteres parentales deseados. Pero en la combinación entran también rasgos no deseados, por lo que la hibridación va casi siempre seguida de varias generaciones de selección. Esto permite eliminar las plantas desfavorables y conservar para la reproducción sólo los individuos que presentan la combinación buscada de caracteres.
El retrocruzamiento es una variante común de la hibridación. Esta técnica suele emplearse para incorporar a una variedad deseada un carácter útil de un parental que, por lo demás, no se considera valioso. Primero se obtiene el híbrido entre dos parentales, y a continuación se cruza con el parental que se considera más valioso. La progenie de este retrocruzamiento experimenta casi siempre una fuerte segregación, y está formada por individuos que presentan una combinación de caracteres de ambos parentales. Repitiendo varias veces el retrocruzamiento y la selección, el especialista concentra las cualidades deseadas y, si todo marcha bien, la variedad recupera el tipo —es decir, vuelve a reproducirse a sí misma— en seis o siete generaciones, aunque esta vez incorpora el carácter nuevo. El retrocruzamiento es útil para incorporar a las especies cultivadas caracteres monogénicos, en particular resistencia a insectos o enfermedades particulares.
Cuando se obtiene un híbrido que presenta los caracteres deseados plenamente desarrollados y puede multiplicarse de forma asexual por gemación, injerto o clonación, no es necesario continuar la selección. Los manzanos híbridos, por ejemplo, se multiplican por injerto, y todas las plantas obtenidas de este modo son idénticas.
Los híbridos son con frecuencia más vigorosos que los parentales de los que proceden. Este fenómeno se llama vigor híbrido, y los especialistas en multiplicación vegetal lo han aprovechado para aumentar el rendimiento de los cultivos. Así, por ejemplo, las semillas híbridas han contribuido a duplicar el rendimiento del maíz y ahora gran parte del maíz cultivado se obtiene a partir de semillas híbridas. El uso de esta clase de semillas ha aumentado en los últimos años, y ahora son comunes las variedades híbridas de cereales, hortalizas y otras especies florales.
En ocasiones, una planta individual experimenta un cambio importante en uno o varios caracteres debido a una mutación espontánea. Por lo general, el cambio afecta a un solo gen. Casi todas estas mutaciones son perjudiciales, pero ocasionalmente puede surgir una que ofrece una ventaja clara o algún carácter interesante (como frutos más grandes o flores de mayor fragancia). La planta mutante puede usarse directamente como variedad (práctica común en manzanos y otros frutales) o como base para incorporar el nuevo carácter a variedades anteriores a través de hibridación y retrocruzamiento. Las mutaciones debidas al cambio de un único gen se utilizan mucho en el terreno de las especies ornamentales, y son origen de las variedades de flor doble, las formas lloronas, el enanismo y otros biotipos poco comunes, así como un amplio espectro de colores. Las mutaciones pueden también inducirse de forma artificial con rayos X o radiación ultravioleta.
La duplicación del número de cromosomas es otra técnica de multiplicación vegetal utilizada para mejorar especies ornamentales y agrícolas; a veces da lugar a formas más vigorosas y con hojas, flores y frutos más grandes. Con este fin se usa la colchicina, un alcaloide extraído del cólquico o flor de otoño, que evita la separación de los cromosomas durante la mitosis. De esta manera, se pueden lograr plantas que, por ejemplo, no produzcan semillas, como algunas sandías; son fenómenos de poliploidía.
Los avances que han experimentado el cultivo de tejidos vegetales y la ingeniería genética están abriendo nuevas oportunidades para la selección de plantas. El cultivo de tejidos permite reducir un campo con millares de plantas, como los utilizados para seleccionar cepas mejoradas, a una simple placa de laboratorio en la que se cultivan células vegetales. Cuando se perfeccionen las técnicas de la ingeniería genética, los especialistas podrán transferir a una especie cultivada, desde su antepasado silvestre o desde una especie totalmente distinta, un gen que, por ejemplo, confiera resistencia a cierta enfermedad; de este modo se reduciría la cantidad de plaguicidas que ahora es preciso aplicar a los cultivos. A finales de la década de 1990, estos experimentos habían obtenido resultados importantes; la modificación de la dotación genética, es decir, la producción de organismos transgénicos, se está convirtiendo en una herramienta muy útil para la mejora de los cultivos (obteniendo plantas resistentes a enfermedades, plagas, etc). Sin embargo está técnica debe ser controlada para evitar que el polen de las plantas transgénicas pueda liberarse al ambiente y fecundar otras plantas silvestres, lo que podría originar, a largo plazo, la desaparición de las cepas naturales.
(Encarta)
Distribución y dispersión vegetal:
Distribución vegetal, estudio de todos los factores que influyen en la distribución de los vegetales; se llama también fitogeografía. Esta disciplina se centra en el estudio de cómo se determina la distribución de las especies individuales, la representación de los datos así obtenidos en mapas que muestran el territorio natural de cada planta, y la ilustración o compilación de las especies y asociaciones botánicas propias de una región determinada. Los factores más importantes que determinan la distribución de las especies vegetales son la geología, la ecología, el clima y la capacidad de dispersión de los órganos reproductores de cada planta. No hay dos especies botánicas con pautas de distribución idénticas.
Los numerosos cambios que han experimentado las tierras emergidas y los climas en el pasado han afectado de forma decisiva a la supervivencia y distribución de las especies botánicas. Los cambios más espectaculares son los debidos a la deriva continental (tectónica de placas). Estos movimientos de la corteza terrestre han provocado la separación de enormes masas de tierra, la unión de otras, el levantamiento de montañas y el desplazamiento hacia nuevas regiones climáticas, que también han cambiado a lo largo de los tiempos geológicos. Se cree que el desplazamiento importante de tierras más reciente comenzó hace unos 200 millones de años, en el triásico, cuando un único continente llamado ‘Pangea’ se escindió en masas de tierra menores. Estos cambios geológicos proporcionan una explicación aceptable de la desconcertante distribución de muchas especies vegetales, que no podría entenderse de otro modo. Las coníferas del género Araucaria, por ejemplo, forman semillas muy grandes que no flotan en el agua marina y que sólo pueden dispersarse a distancias cortas; no obstante, se han hallado (en forma de fósiles o de plantas vivas) en todos los continentes y en algunas islas que parecen ser fragmentos continentales desgajados. También han afectado a la distribución vegetal otros fenómenos geológicos, como la recurrencia de los periodos glaciales. La glaciación más reciente, que ocurrió hace aproximadamente un millón de años, congeló o enterró bajo los hielos vastas extensiones de tierra y limitó la vida vegetal a los pisos montanos inferiores y a las latitudes más bajas.
Los límites de tolerancia de una especie vegetal que vive y se reproduce en una región geográfica determinada deben estar dentro de los extremos de sus condiciones climáticas, incluidas la temperatura y la precipitación; además, la especie debe ser capaz de crecer en el suelo de dicha región. Las especies llamadas xerofíticas o xerófitas sobreviven en condiciones muy secas. Los arbustos de desierto son xerófitos típicos; pero también pueden ser xerofíticas las plantas propias de regiones alpinas, donde el suelo se congela, de modo que las raíces no pueden absorber agua. Las especies mesofíticas suelen vivir en regiones de precipitación moderada, pero también medran como anuales de desierto, que florecen durante la estación húmeda. Los hidrófitos viven en zonas acuáticas y están adaptados a condiciones en las que el oxígeno y el dióxido de carbono, dos gases esenciales para la vida vegetal, están disueltos en el agua y no son muy accesibles.
Con frecuencia, plantas que viven en regiones geográficas muy alejadas y que pertenecen a familias distintas presentan un aspecto externo parecido, porque han desarrollado a lo largo de la evolución adaptaciones a condiciones ecológicas semejantes. Las cactáceas de los desiertos del hemisferio occidental, por ejemplo, se parecen mucho a las euforbias (Euforbiáceas), los áloes y las suculentas de los desiertos del sur de África. Asimismo, muchos árboles propios de las selvas lluviosas, alejados entre sí desde el punto de vista botánico, se parecen en forma y follaje.
La capacidad de dispersión de los órganos reproductores de las plantas es muy variable. Las diminutas esporas de helechos y musgos se dispersan sobre grandes extensiones, porque pueden flotar durante mucho tiempo en las corrientes de aire. También disfrutan de un área de dispersión muy amplia las plantas de playa, porque conservan la capacidad germinativa después de flotar durante muchos días en las aguas oceánicas. En cambio, las semillas de las especies adaptadas a la selva (como las del mango o el aguacate) tienen poca capacidad de dispersión, porque son grandes, caen muy cerca de la planta que las ha producido y germinan casi al instante.
Las islas de origen volcánico sirven como ejemplo de territorio desnudo y aislado en un primer momento, colonizado por plantas capaces de dispersarse a grandes distancias. Muchas de las especies brotaron de semillas arrastradas por el mar o el viento, o depositadas con los excrementos de aves migratorias frugívoras. Casi todos los árboles originarios de selvas que crecen en islas volcánicas han sido introducidos por el ser humano.
Véase también Paleontología; Polinización.
(Encarta)