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La rica diversidad genética del maíz se revela en un nuevo estudio del genoma

Redacción Ciencia – Desde que los investigadores cartografiaron en 2009 el primer genoma del maíz han ido rellenando huecos y ahora han dado un nuevo salto gracias a las secuencias del genoma de veintiséis variantes diferentes que muestran una gran diversidad.

Los detalles se publican en Science y los autores aseguran que usando estos genomas como referencia se podrán seleccionar más fácilmente aquellos genes que podrían conducir a un mejor rendimiento de los cultivos y a una mayor tolerancia al estrés.

Los investigadores son del Laboratorio de Cold Spring Harbor (CSHL) y de la Universidad Estatal de Iowa, ambos en Estados Unidos.

Al igual que un paisaje continental, los mapas genómicos tienen zonas llenas de distintivos (como las ciudades bien cartografiadas), mientras que otras son como desiertos (vastos e inexplorados), explica un comunicado del CSHL.

Gracias a técnicas recientes de secuenciación, el equipo de Doreen Ware y de Matthew Hufford pudo trazar “tramos difíciles del genoma, incluso de esos desiertos”.

“Estos genomas completos permiten a los investigadores localizar y estudiar tanto los genes importantes de los cultivos como las regiones cercanas que regulan su uso”, explica Ware, quien añade: “antes teníamos poco acceso a la arquitectura reguladora del maíz”.

La nueva colección de genes ahora presentada revela cómo se ha reorganizado el genoma del maíz a lo largo del tiempo.

“Estos genomas nos proporcionan una huella de esa historia vital”, señala la investigadora, quien detalla que las diferentes variantes se han expuesto a distintos ambientes: algunas, por ejemplo, proceden de entornos tropicales, otras han sufrido determinadas enfermedades.

Y añade: “todas esas presiones selectivas dejan una huella de esa historia”.

El maíz crece en distintos climas del mundo, desde el templado hasta el tropical, y desde las tierras altas hasta las bajas; es uno de los alimentos básicos agrícolas más comunes en el planeta.

Estos mapas más detallados de su genoma proporcionan una ventaja en el desarrollo de cultivos para un clima que cambia rápidamente.

En este sentido, Ware explica que “el Medio Oeste no va a tener el mismo perfil de temperaturas dentro de veinte años. Los genomas proporcionan una visión más amplia de la genética del maíz y esto, a su vez, puede utilizarse para empezar a optimizarlo para que crezca en entornos futuros”.

Matthew Hufford, de la Universidad Estatal de Iowa, agrega que estos genomas ayudarán a los científicos a armar el rompecabezas de la genética del maíz.

La nueva tecnología de secuenciación permite realizar lecturas de secuencias más largas, lo que significa que las piezas del rompecabezas son más grandes y tienen más probabilidades de contener pistas que permitan a los científicos ordenarlas adecuadamente.

Para resolver el problema de la adaptabilidad, las plantas de maíz utilizan “genes saltarines” o transposones (elementos genéticos que pueden cambiar ubicaciones en el genoma de forma autónoma); estos fueron descubiertos en la década de 1940 por la genetista del CSHL y nobel Barbara McClintock.

Las secuencias del genoma de estas veintiséis líneas diferentes describen una gran parte de la diversidad genética de las plantas de maíz modernas, incluidos los transposones y los genes que regulan los rasgos deseados de este cultivo, indican sendas notas del CSHL y la Universidad de Iowa.

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