El trigo tiene un genoma muy extenso y complejo. Los investigadores han descubierto que las diferentes variedades pueden usar sus genes de distintas maneras.
Al estudiar el ARN (las moléculas que ejecutan las instrucciones del ADN), los investigadores pueden determinar qué genes están activos y cuándo. Al mapear esta actividad genética por primera vez, los investigadores pueden acelerar los programas internacionales de mejoramiento de trigo y desarrollar nuevas variedades que puedan adaptarse a la creciente emergencia climática.
La investigación se publica en Nature Communications .
El trigo es el cultivo más extendido en el mundo, con más de 215 millones de hectáreas anuales. Para satisfacer la demanda de una población mundial en crecimiento, los fitomejoradores se enfrentan al reto de aumentar la producción de trigo en aproximadamente un 60 % en los próximos 40 años.
El pantranscriptoma del trigo ofrece una herramienta poderosa para afrontar este desafío. Permitirá a los fitomejoradores acelerar las mejoras en el rendimiento y desarrollar variedades de trigo más resilientes, mejor preparadas para afrontar el aumento de las temperaturas, la escasez de agua y la mala calidad del suelo. Es importante destacar que esto puede lograrse sin aumentar la dependencia de los fertilizantes, que están vinculados a la pérdida de biodiversidad y la contaminación.
La Dra. Rachel Rusholme-Pilcher, investigadora postdoctoral sénior del Instituto Earlham y coautora principal, afirmó: «Hemos revelado capas de diversidad oculta que abarcan nuestras variantes modernas del trigo. Es probable que esta diversidad sea la base del éxito del trigo en una amplia gama de entornos globales».
Descubrimos cómo los grupos de genes interactúan como redes reguladoras para controlar la expresión génica . Nuestra investigación nos permitió observar cómo estas conexiones en red difieren entre las variedades de trigo, revelando nuevas fuentes de diversidad genética que podrían ser cruciales para aumentar la resiliencia del trigo.
Además, este trabajo ha creado un recurso importante para la comunidad mundial de investigación sobre el trigo: un claro ejemplo de cómo la colaboración nacional e internacional y las nuevas tecnologías pueden conducir a avances científicos en la seguridad alimentaria mundial.
Gran parte de la diversidad genética sin explotar puede tener su origen en la forma en que el trigo se ha adaptado a diferentes entornos a lo largo del tiempo, moldeado por más de 100 años de cultivo moderno y más de 10.000 años de cultivo.
El Dr. Manuel Spannagl, subdirector del Grupo de Genoma Vegetal y Biología de Sistemas en Helmholtz Múnich, afirmó: «El nuevo atlas de expresión nos permitió predecir y comparar de forma independiente el contenido genético de los cultivares de trigo. Utilizamos estas predicciones genéticas junto con los datos del pantranscriptoma para identificar una variación pronunciada en la superfamilia de prolaminas y las proteínas inmunorreactivas entre los cultivares».
La secuenciación de isoformas de transcripción y la anotación de novo fueron realizadas por los grupos de Genómica Técnica y Bioinformática Central del Instituto Earlham.
El Dr. Karim Gharbi, director de Genómica Técnica del Instituto Earlham, afirmó: «Este trabajo demuestra el poder de la tecnología para revelar biología novedosa, en este caso, diversidad funcional oculta que no se había documentado previamente. Los recursos pangenómicos del trigo están creciendo rápidamente y aún queda más diversidad por descubrir».
Más información: La anotación de novo revela complejidad transcriptómica en el pangenoma del trigo hexaploide, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-64046-1
