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Estudio de maíz encuentra genes que ayudan a los cultivos a adaptarse al cambio


Durante miles de años, los agricultores han cultivado variedades de maíz para que los cultivos se adapten de manera óptima a los entornos locales.


por Krishna Ramanujan, Universidad de Cornell


Un nuevo estudio, publicado el 6 de febrero en Nature Genetics , analizó cerca de 4.500 variedades de maíz, llamadas variedades locales, criadas y cultivadas por agricultores de 35 países de las Américas para identificar más de 1,000 genes que impulsan la adaptación a gran escala al medio ambiente.

«El estudio proporcionó un poderoso catálogo de los genes necesarios para que el maíz se adapte a diferentes latitudes y elevaciones en todo el mundo», dijo el autor principal Edward Buckler, genetista de investigación en el Servicio de Investigación Agrícola del USDA y profesor adjunto de fitomejoramiento y genética en Instituto de Diversidad Genómica de Cornell.

«Se necesitan mil genes para sintonizar una planta para una latitud particular y la elevación donde se cultiva. Eso es lo que estamos mapeando aquí», dijo Buckler.

Los investigadores también identificaron genes asociados con el tiempo de floración , el período entre la siembra y la aparición de flores, que es una medida de la tasa de desarrollo. El tiempo de floración es un mecanismo básico a través del cual las plantas integran la información ambiental para equilibrar cuándo producir semillas en lugar de más hojas.

«El tiempo de floración es el rasgo que más se correlaciona con cualquier otro rasgo», dijo Buckler. El estudio encontró que más de la mitad de los polimorfismos de un solo nucleótido (la forma más básica de variación genética) asociados con la altitud también se asociaron con el tiempo de floración, lo que revela que estos rasgos están altamente vinculados.

La tecnología actual, que incluye un nuevo diseño experimental rápido llamado F-One Association Mapping (FOAM), permitió a los investigadores utilizar la colección de diversas variedades de maíz para descubrir qué genes eran importantes para la adaptación.

«Con el cambio climático global durante el próximo siglo, podemos usar directamente esta información para descubrir qué genes son importantes» para acelerar en gran medida los esfuerzos de mejoramiento del maíz, dijo Buckler. «Estamos aprovechando la sabiduría de los agricultores en los últimos 10,000 años para hacer el maíz del próximo siglo».

Sarah Hearne, genetista molecular del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y científica líder en investigación de maíz de Seeds of Discovery , también es autora principal del artículo. J. Alberto Romero Navarro, estudiante de doctorado en fitomejoramiento y genética, es el primer autor del artículo.

Hearne y sus colegas del CIMMYT imaginaron el proyecto, lideraron los esfuerzos logísticos y realizaron ensayos de campo, mientras que los colegas de Romero, Buckler y Cornell dirigieron el análisis genómico de los datos.


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