Soybean dependence on biotic pollination decreases with latitude

Autores
Leme Da Cunha, Nicolay; Chacoff, Natacha Paola; Sáez, Agustín; Schmucki, Reto; Galetto, Leonardo; Devoto, Mariano; Carrasco, Julieta; Mazzei, Mariana Paola; Castillo, Silvio Eugenio; Palacios, Tania Paula; Vesprini, Jose Luis; Agostini, Kayna; Saraiva, Antônio Mauro; Woodcock, Ben Alex; Ollerton, Jeff; Aizen, Marcelo Adrian
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Identifying large-scale patterns of variation in pollinator dependence (PD) in crops is important from both basic and applied perspectives. Evidence from wild plants indicates that this variation can be structured latitudinally. Individuals from populations at high latitudes may be more selfed and less dependent on pollinators due to higher environmental instability and overall lower temperatures, environmental conditions that may affect pollinator availability. However, whether this pattern is similarly present in crops remains unknown. Soybean (Glycine max), one of the most important crops globally, is partially self-pollinated and autogamous, exhibiting large variation in the extent of PD (from a 0 to ∼50% decrease in yield in the absence of animal pollination). We examined latitudinal variation in soybean's PD using data from 28 independent studies distributed along a wide latitudinal gradient (4–43 degrees). We estimated PD by comparing yields between open-pollinated and pollinator-excluded plants. In the absence of pollinators, soybean yield was found to decrease by an average of ∼30%. However, PD decreases abruptly at high latitudes, suggesting a relative increase in autogamous seed production. Pollinator supplementation does not seem to increase seed production at any latitude. We propose that latitudinal variation in PD in soybean may be driven by temperature and photoperiod affecting the expression of cleistogamy and androsterility. Therefore, an adaptive mating response to an unpredictable pollinator environment apparently common in wild plants can also be imprinted in highly domesticated and genetically-modified crops.
Fil: Leme Da Cunha, Nicolay. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidade Federal do São Carlos; Brasil
Fil: Chacoff, Natacha Paola. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina
Fil: Sáez, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina
Fil: Schmucki, Reto. Natural History Museum. Department Of Entomology; Reino Unido
Fil: Galetto, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Diversidad Biológica y Ecológica; Argentina
Fil: Devoto, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina
Fil: Carrasco, Julieta. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina
Fil: Mazzei, Mariana Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina
Fil: Castillo, Silvio Eugenio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina
Fil: Palacios, Tania Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Vesprini, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina
Fil: Agostini, Kayna. Universidade Federal do São Carlos; Brasil
Fil: Saraiva, Antônio Mauro. Universidade de Sao Paulo; Brasil
Fil: Woodcock, Ben Alex. British Museum (Natural History). Department of Entomology; Reino Unido
Fil: Ollerton, Jeff. University of Northampton; Reino Unido
Fil: Aizen, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina
Materia
AUTOGAMY
AUTONOMOUS SELF-POLLINATION
ECOSYSTEM SERVICES
GLYCINE MAX
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Nivel de accesibilidad
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Condiciones de uso
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Repositorio
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Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Individuals from populations at high latitudes may be more selfed and less dependent on pollinators due to higher environmental instability and overall lower temperatures, environmental conditions that may affect pollinator availability. However, whether this pattern is similarly present in crops remains unknown. Soybean (Glycine max), one of the most important crops globally, is partially self-pollinated and autogamous, exhibiting large variation in the extent of PD (from a 0 to ∼50% decrease in yield in the absence of animal pollination). We examined latitudinal variation in soybean's PD using data from 28 independent studies distributed along a wide latitudinal gradient (4–43 degrees). We estimated PD by comparing yields between open-pollinated and pollinator-excluded plants. In the absence of pollinators, soybean yield was found to decrease by an average of ∼30%. However, PD decreases abruptly at high latitudes, suggesting a relative increase in autogamous seed production. Pollinator supplementation does not seem to increase seed production at any latitude. We propose that latitudinal variation in PD in soybean may be driven by temperature and photoperiod affecting the expression of cleistogamy and androsterility. Therefore, an adaptive mating response to an unpredictable pollinator environment apparently common in wild plants can also be imprinted in highly domesticated and genetically-modified crops.Fil: Leme Da Cunha, Nicolay. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Chacoff, Natacha Paola. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; ArgentinaFil: Sáez, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Schmucki, Reto. Natural History Museum. Department Of Entomology; Reino UnidoFil: Galetto, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Diversidad Biológica y Ecológica; ArgentinaFil: Devoto, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; ArgentinaFil: Carrasco, Julieta. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; ArgentinaFil: Mazzei, Mariana Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Castillo, Silvio Eugenio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; ArgentinaFil: Palacios, Tania Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Vesprini, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Agostini, Kayna. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Saraiva, Antônio Mauro. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Woodcock, Ben Alex. British Museum (Natural History). Department of Entomology; Reino UnidoFil: Ollerton, Jeff. University of Northampton; Reino UnidoFil: Aizen, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaElsevier Science2023-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/225290Leme Da Cunha, Nicolay; Chacoff, Natacha Paola; Sáez, Agustín; Schmucki, Reto; Galetto, Leonardo; et al.; Soybean dependence on biotic pollination decreases with latitude; Elsevier Science; Agriculture, Ecosystems and Environment; 347; 108376; 5-2023; 1-80167-8809CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016788092300035Xinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.agee.2023.108376info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T15:02:39Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/225290instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 15:02:39.906CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Galetto, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Diversidad Biológica y Ecológica; Argentina
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Fil: Aizen, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina
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