Los genes del polen mutan naturalmente solo en algunas cepas de maíz, según una investigación dirigida por Rutgers que ayuda a explicar la inestabilidad genética en ciertas cepas y puede conducir a una mejor reproducción del maíz y otros cultivos.
por la Universidad de Rutgers
Los científicos de la Universidad de Rutgers-New Brunswick y la Universidad Estatal de Montclair observaron las mutaciones genéticas que surgen espontáneamente en el polen de la planta de maíz. Los granos de polen son los gametos masculinos, o células reproductivas, en las plantas de maíz. Los científicos estimaron que había varias mutaciones por gen por millón de granos de polen, según su estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences . Los gametos femeninos en las mazorcas de maíz no tenían mutaciones genéticas detectables.
Dado que una planta de maíz típica produce alrededor de 10 millones de granos de polen, una sola planta en algunas líneas o cepas del cultivo vital producirá mutaciones en cada gen de su genoma en una temporada. En otras líneas, no se detectaron mutaciones en ninguno de los sexos, dijo el autor principal Hugo K. Dooner, profesor emérito distinguido del Instituto de Microbiología Waksman.
Estados Unidos es el mayor productor de maíz del mundo, con alrededor de 409 millones de toneladas cultivadas en aproximadamente 90 millones de acres en el año fiscal 2017-18, según el Departamento de Agricultura de EE. UU. Los cereales forrajeros constituyen más del 95 por ciento de la producción y el uso de maíz en los Estados Unidos. El maíz también se procesa en una amplia gama de productos alimenticios e industriales, incluidos cereales, alcohol, edulcorantes y subproductos alimenticios.
En todos los organismos, las mutaciones que ocurren espontáneamente proporcionan la materia prima para la selección natural y la evolución. Pero las mutaciones son tan poco frecuentes que los científicos usan líneas especiales de «acumulación de mutaciones» para estudiarlas. El equipo dirigido por Rutgers encontró que las mutaciones en el polen fueron causadas principalmente por retrotransposones móviles, que son como los retrovirus en los mamíferos, dentro de la planta de maíz. Los retrovirus invaden las células, convierten su ARN viral en ADN y lo fusionan con el ADN de las células.
«Descubrimos que las mutaciones espontáneas en los genes del maíz surgen con relativa frecuencia en el polen de algunas, pero no de todas las líneas», dijo Dooner.
Los siguientes pasos son investigar si las mutaciones inducidas por retrotransposones causan la inestabilidad genética en las líneas de maíz reportadas previamente por los mejoradores, y si la activación de los retrotransposones en el maíz y otros cultivos importantes podría beneficiarlos.
Más información: Hugo K. Dooner el al., «Las mutaciones espontáneas en el polen de maíz son frecuentes en algunas líneas y surgen principalmente de retrotransposiciones y deleciones», PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1903809116
