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La genética del maíz proporciona información sobre la distribución histórica del cultivo en las Américas.

La genética del maíz proporciona información sobre la distribución histórica del cultivo en las Américas.
Crédito: Research Square

Los científicos de la Universidad Estatal de Iowa han hecho un viaje por el pasado al estudiar los cambios genéticos en el maíz provocados por la domesticación.


por la Universidad Estatal de Iowa


Un estudio publicado en la revista académica revisada por pares Genome Biology destaca cómo la demografía, o los cambios en el tamaño de la población, moldearon la genética del maíz . El estudio muestra cómo los «cuellos de botella» genéticos impuestos por la domesticación de las plantas de maíz aumentaron la prevalencia de mutaciones desventajosas presentes en el genoma del cultivo en la actualidad. Matthew Hufford, profesor asistente de ecología, evolución y biología de los organismos y autor principal correspondiente del estudio, dijo que comprender la historia de un cultivo permite a los científicos predecir con mayor precisión cómo las especies domesticadas pueden responder a las nuevas condiciones ambientales.

Los hallazgos más significativos del estudio se resumen en un video animado de la revista.

El maíz fue domesticado por primera vez hace aproximadamente 10,000 años en el centro de México mediante la selección de rasgos deseables del teosinte, una especie de pasto silvestre. Desde entonces, el maíz domesticado se ha extendido por todo el continente americano. Pero, cuando los primeros agricultores seleccionaron plantas para características específicas deseables para la producción de cultivos, crearon un cuello de botella que limitó la diversidad del acervo genético disponible.

«La selección natural generalmente funciona mejor cuando hay poblaciones más grandes», dijo Hufford. «De lo contrario, la deriva y el azar pueden aumentar la cantidad de alelos deletéreos, y eso es lo que vemos aquí».

Los alelos deletéreos, o mutaciones desventajosas en el genoma del maíz , aumentaron en frecuencia como resultado de la domesticación y se volvieron aún más comunes a medida que el maíz se extendía más allá de su punto de origen, según el estudio. Estas mutaciones hacen que sea más difícil para las plantas sobrevivir y reproducirse.

Por ejemplo, Hufford dijo que las variedades de maíz en la región de los Andes de América del Sur, donde el aislamiento geográfico ejerce una presión evolutiva sobre los cultivos, muestran un elevado número de mutaciones deletéreas.

Hufford y su equipo de investigación, incluido el autor principal e investigador postdoctoral Li Wang, secuenciaron los genomas de 31 variedades de maíz y cuatro variedades de teocinte para el estudio. Las comparaciones geográficas, así como los análisis de varios marcadores genéticos, permitieron a los investigadores reconstruir una línea de tiempo evolutiva. La línea de tiempo muestra una división entre especies silvestres y domesticadas hace unos 10.000 años.

Pero Hufford dijo que el flujo de genes, o el cruce de especies domesticadas con teosinte, puede haber ayudado a las plantas de maíz a adaptarse a las nuevas condiciones ambientales a medida que el maíz se propaga a regiones de gran altitud en todos los continentes y también puede haber disminuido la cantidad de alelos deletéreos en el maíz. Esta nueva comprensión puede ayudar a los científicos a predecir cómo otras especies domesticadas , como los cultivos, pueden adaptarse a un nuevo entorno geográfico y ambiental, dijo Hufford.


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