Agricultura Botánica y Genética Europa

La inactivación de genes puede impulsar la diversidad genética de los cultivos

La inactivación de genes puede impulsar la diversidad genética de los cultivos
Arroz en Bali. Crédito: A. Rival, CIRAD

Investigadores del CIRAD e INRA demostraron recientemente que la inactivación de un gen, RECQ4, conduce a un aumento de tres veces en la recombinación en cultivos como el arroz, el guisante y el tomate. 


por CIRAD


El gen inhibe el intercambio de material genético mediante recombinación (cruzamiento) durante el proceso de reproducción sexual en los cultivos. Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Plants el 26 de noviembre de 2018, podría acelerar el fitomejoramiento y el desarrollo de variedades más adaptadas a condiciones ambientales específicas (resistencia a enfermedades, adaptación al cambio climático).

La recombinación es un mecanismo natural común a todos los organismos que se reproducen sexualmente: plantas, hongos o animales. La mezcla de cromosomas determina la diversidad genética de las especies. El fitomejoramiento practicado durante los últimos diez mil años, que consiste en cruzar dos plantas elegidas por sus valiosos caracteres complementarios, se centra en ese mecanismo. 

Por ejemplo, para obtener una nueva variedad de tomate que sea a la vez sabrosa y resistente a plagas o enfermedades, los fitomejoradores cruzan y reproducen, mediante recombinaciones sucesivas, plantas que tienen los genes implicados en el sabor y la resistencia. Sin embargo, este es un proceso largo, ya que ocurren muy pocas recombinaciones durante la reproducción. 

En promedio, hay solo de uno a tres puntos de cruce de material genético entre los cromosomas para cada cruce. Por tanto, es imposible combinar seis genes útiles en una sola generación, lo que constituye un gran obstáculo para la mejora de los cultivos.

Para averiguarlo, los investigadores del INRA identificaron y estudiaron los genes involucrados en el control de la recombinación en una planta modelo, Arabidopsis thaliana. Descubrieron que un gen, RECQ4, es particularmente eficaz para prevenir el cruzamiento. ¡En la medida en que inactivarlo se duplica hasta cuadriplica la frecuencia de recombinación! ¿Qué pasa con los cultivos? Esto es lo que se propusieron determinar los investigadores de un consorcio en el que participaron INRA y CIRAD, examinando tres especies de valor agrícola: guisante, tomate y arroz. Y lo consiguieron. Al «apagar» RECQ4, triplicaron, en promedio, el número de cruces, lo que resultó en una mayor mezcla de cromosomas y, por lo tanto, una mayor diversidad con cada generación. Esto será de gran ayuda para el futuro fitomejoramiento. operaciones en CIRAD e INRA.


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