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Descubrimiento genético puede mejorar la calidad del maíz, rendimientos


Según un estudio dirigido por Rutgers, los investigadores podrían mejorar los rendimientos de maíz y el valor nutricional después de descubrir reguladores genéticos que sintetizan almidón y proteínas en el grano ampliamente consumido.


por la Universidad de Rutgers


La investigación, publicada en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias , podría beneficiar a millones de personas que dependen del maíz para la nutrición en América del Sur, África y otros lugares.

El suministro de maíz del mundo depende de mejorar su rendimiento y calidad, que se basa en la acumulación de almidón y proteínas en el endospermo del grano, según el estudio. El endospermo, una importante fuente de nutrición humana que contiene almidón, aceites y proteínas, es el tejido de la semilla que rodea a los embriones.

«Encontramos un enfoque novedoso para descubrir nuevos reguladores en la síntesis de almidón y proteína, que determinan el rendimiento y la calidad del grano», dijo el autor principal del estudio, Zhiyong Zhang, becario postdoctoral en el Instituto de Microbiología Waksman de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. .

Los científicos descubrieron cómo el almidón de maíz y las proteínas se sintetizan simultáneamente en el endospermo, lo que podría permitirles encontrar un buen equilibrio entre la calidad de los nutrientes y el rendimiento, dijo Zhang. La domesticación del maíz y la cría moderna han aumentado gradualmente el contenido de almidón, pero disminuyó la acumulación de proteínas en los endospermos.

Los investigadores analizaron las proteínas clave en los granos de maíz conocidos como zeins, que carecen de lisina, un aminoácido esencial (un componente básico de las proteínas), lo que resulta en una mala calidad de los nutrientes. Durante la cría de maíz durante décadas, las personas aumentaron el contenido de lisina cultivando maíz con niveles más bajos de zeins. Sin embargo, los niveles actuales de lisina son demasiado bajos para satisfacer las necesidades de la población en rápido crecimiento del mundo.

Por lo tanto, los genetistas moleculares y los productores de maíz están tratando de reducir drásticamente los niveles de zeína para mejorar la calidad de los nutrientes del maíz, centrándose en bloquearlos y los llamados factores de transcripción . La transcripción es cuando la información en el ADN de un gen se transfiere al ARN, lo que da como resultado proteínas que desempeñan un papel clave en los tejidos, órganos, estructura y funciones del cuerpo.

El equipo de investigación descubrió que dos factores de transcripción juegan un papel clave en la regulación de la síntesis de almidón y proteína , allanando el camino para que las investigaciones futuras comprendan completamente el equilibrio entre la calidad de los nutrientes y el rendimiento a nivel molecular.

Los coautores de Rutgers incluyen al compañero postdoctoral Jiaqiang Dong y al autor principal Joachim Messing, director del Instituto Waksman. Científicos de los Institutos de Ciencias Biológicas de Shanghai, Instituto de Fisiología y Ecología de Plantas, Academia China de Ciencias contribuyeron al estudio.


Más información: Zhiyong Zhang et al, factores de transcripción de tipo NAC regulan la acumulación de almidón y proteína en semillas de maíz, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2019). DOI: 10.1073 / pnas.1904995116Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias.Proporcionado por la Universidad de Rutgers


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