Leymus mollis

Leymus mollis es una especie de pasto conocida por los nombres comunesde pasto de duna americano , centeno silvestre de duna americano , pasto de mar , trigo de hebra ^{[ 1 ]} y pasto de hebra ^{[ 2 ]} .Sunombre japonés es hamaninniku ^{[ 3 ]} .Es nativo de Asia, donde se encuentra en Japón , China , Corea y Rusia , y en las partes septentrionales 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 ]} .

Esta es una gramínea perenne rizomatosa con tallos erectos que crecen hasta 1,7 metros de altura. Las hojas pueden tener casi un metro de largo en ssp. mollis y hasta 1,5 centímetros de ancho. La espiga floral tiene hasta 34 centímetros de largo por 2 de ancho. Cada espiguilla puede tener hasta 3,4 centímetros de largo y contener hasta seis flósculos. Hay dos subespecies. La subespecie villosissimus se limita principalmente a las regiones árticas y es principalmente costera. Suele ser una planta más pequeña que ssp. mollis . ^{[ 4 ]} Por lo demás, las dos subespecies son difíciles de distinguir, incluso cuando crecen simpátricamente . El carácter más fiable para usar para distinguirlas es el tipo de pelos en las glumas y lemas ; ^{[ 5 ]} ssp. villosissimus tiene pelos largos, suaves, a veces desgreñados ( vellosos ), mientras que ssp. mollis tiene pelos finos y delgados ( pilosos ), y generalmente menos de ellos. ^{[ 4 ]} No hay arista . ^{[ 1 ]}

Esta hierba suele crecer en hábitats costeros, especialmente en dunas . Puede ser una parte importante de la ecología de las dunas. La hierba suele crecer 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 frente al océano, las plantas toleran la bruma salina, la arena salada, la poca o ninguna agua dulce, los sustratos inestables, las inundaciones ocasionales durante las tormentas, los bajos niveles de nutrientes y la abrasión por el viento, el agua y las tormentas de hielo. Las plántulas pueden quedar enterradas. Este tipo de ambiente causa estrés en la planta. La hierba crece a partir de un rizoma grande que la ancla en arenas cambiantes e inestables. Cuando hay muchas plantas en una duna, sus rizomas forman una red que ayuda a estabilizarla, previniendo la erosión . La red se convierte en "el esqueleto de la duna frontal". ^{[ 6 ]} Esto convierte a la hierba en una especie valiosa para la rehabilitación del paisaje en el hábitat de playa nativo. ^{[ 7 ]}

Otras plantas que aparecen junto 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. La hibridación extensa de trigo y L. mollis se ha llevado a cabo con éxito desde la década de 1960 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 oídio, y el híbrido de trigo resultante produjo seis líneas que también eran resistentes al oídio. Este experimento puede usarse como base para que L. mollis sea considerado un recurso genético muy útil. ^{[ 9 ]} Mediante el uso de etiquetas de secuencia expresada (EST) se encontró 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 encontró 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. Debido a su similitud, tienen la capacidad de hibridarse en el trigo. En general, estos EST ayudan a proporcionar herramientas adecuadas para marcadores moleculares que permiten identificar la posible introgresión de genes en el trigo, particularmente 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 mediante 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 pudieron experimentar un apareamiento meiótico completo en hibridación entre sí. Utilizando 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 se deriva del hecho de que Leymus ya es capaz de superar las diferencias dentro de su propio género en el apareamiento.

Leymus mollis se considera generalmente para la hibridación debido a su alta adaptabilidad y robustez. Para determinar esta naturaleza adaptable de L. mollis, se estudiaron sus plántulas en un ambiente con baja disponibilidad de nutrientes. En este ambiente, las plántulas fueron muy tolerantes a la baja disponibilidad de nutrientes y aun así pudieron germinar. Generalmente, la baja humedad del suelo se considera un factor importante de mortalidad, sin embargo, las plántulas de L. mollis lograron sobrevivir con éxito. El período de sequía en el que se probaron estas plántulas fue de 5 días consecutivos, y L. mollis tuvo una tasa de supervivencia del 93%. ^{[ 12 ]} Esta adaptabilidad de la planta es algo que no se observa en las plántulas de trigo, razón por la cual se considera para la hibridación. Al ser una gramínea 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 sumergirlas durante siete días. Esto se traduce en que L. mollis puede crecer en suelos con alto contenido de sal. Aunque el suelo circundante no sea viable para las plantas tradicionales, L. mollis 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 merece un estudio más profundo es Leymus mollis, una planta extremadamente adaptable. Ciertas características de L. mollis pueden resultar beneficiosas para la hibridación y domesticación de esta especie o de una especie híbrida. Estas características incluyen su capacidad para tolerar una intensidad de enterramiento moderada y soportar el pisoteo, adaptarse a la sequía y la escasez de agua, resistir muchas enfermedades fúngicas como la roya amarilla del trigo, tener una alta viabilidad de los brotes de rizoma y tolerar la salinidad 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 hídrica. Este pariente silvestre del trigo posee mecanismos de defensa que expresan varios genes de respuesta al estrés, lo que le permite tolerar la sequía y la deficiencia hídrica. Estos factores genéticos que conducen a la adaptabilidad de L. mollis a la deficiencia hídrica pueden ser beneficiosos en la selección artificial y la hibridación. ^{[ 14 ]}

Tolerancia al enterramiento: Aunque Leymus mollis se adapta bien a intensidades de sequía moderadas y altas, ha demostrado tener una tolerancia aún mayor a la intensidad de enterramiento 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 amarilla del trigo, una infección vegetal causada por Puccinia striiformis. Al ser una de las enfermedades fúngicas más extendidas y destructivas del mundo, muchos cultivos de trigo actuales necesitan nuevos genes de resistencia eficaces y el desarrollo de nuevos germoplasmas resistentes. Se han encontrado múltiples tipos de líneas de trigo translocadas que poseen resistencia a varias razas diferentes del hongo de la roya amarilla. ^{[ 16 ]}

Viabilidad de los brotes de rizoma: La alta viabilidad de los brotes de rizoma de L. mollis también contribuye a la adaptabilidad de la especie. Los rizomas de Leymus mollis tienen el potencial de propagarse y colonizar grandes distancias desde una población fuente debido a la capacidad de sus brotes para sobrevivir en agua de mar durante la inmersión. Si bien L. mollis no tiene rizomas tan quebradizos como algunas especies nativas de las mismas áreas, como Ammophilia arenaria, y por lo tanto no se rompe en fragmentos de rizoma con tanta facilidad, muchos otros rizomas tienen una viabilidad menor que los rizomas de L. mollis. ^{[ 17 ]}

Tolerancia a la sal y resistencia a enfermedades: Los genes de tolerancia a la sal y resistencia a enfermedades también se encuentran de forma natural en L. mollis. Además, esta especie tiene grandes espigas, rizomas fuertes y experimenta un crecimiento vigoroso en entornos que van desde Siberia hasta Canadá e Islandia y las zonas septentrionales de Japón. ^{[ 11 ]}

Todas estas características de L. mollis tienen el potencial de ser beneficiosas para la mejora de los cultivos y la domesticación de nuevas especies vegetales en respuesta a las presiones antropogénicas y a la creciente necesidad de producción de alimentos.

Esta hierba ha tenido otros usos. Además de su posible uso en el mejoramiento del trigo, se sugiere que la resistencia a la sequía de L. mollis se utilice 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 pescado para secar. Los Hesquiat tejen las hojas para hacer 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 fosas en las que preparaban el aceite del pez eulachon . Los Quinault colocaban frutos de salal sobre un lecho de hojas para secar. ^{[ 19 ]} Los Inuit en Canadá han usado tradicionalmente Leymus mollis para tratar problemas estomacales y para tejer cestas. Usaban hojas secas para aislar sus botas. ^{[ 20 ]}

Aunque no es una planta rara ni amenazada, sus poblaciones pueden verse afectadas por procesos que degradan y destruyen su hábitat costero. Entre las preocupaciones se incluyen el desarrollo urbanístico, los daños causados ​​por tormentas y el impacto de las actividades recreativas. ^{[ 1 ]} En algunas zonas 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 ]}