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La investigación genética de la uva revela lo que hace que la flor sea perfecta

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Crédito: CC0 Public Domain

Los vinos y las uvas de mesa existen gracias a un intercambio genético tan raro que solo ha ocurrido dos veces en la naturaleza en los últimos 6 millones de años. Y desde la domesticación de la vid hace 8.000 años, la cría ha seguido siendo una apuesta.


por Erin Rodger, Universidad de Cornell


Cuando los productores de hoy cultivan nuevas variedades, tratando de producir uvas de mejor sabor y más resistentes a las enfermedades, los obtentores necesitan de dos a cuatro años para saber si tienen los ingredientes genéticos para la flor perfecta.

Las hembras dan fruto, pero producen polen estéril. Los machos tienen estambres para el polen, pero carecen de frutos. Sin embargo, la flor perfecta lleva ambos genes sexuales y puede autopolinizarse. Estas variedades hermafroditas generalmente producen racimos de bayas más grandes y de mejor sabor, y son las que los investigadores usan para cruces adicionales.

Ahora, los científicos de la Universidad de Cornell han trabajado con la Universidad de California en Davis para identificar los marcadores de ADN que determinan el sexo de la flor de la uva. En el proceso, también identificaron los orígenes genéticos de la flor perfecta. Su artículo, «Múltiples recombinaciones independientes condujeron al hermafroditismo en Grapevine», publicado el 13 de abril en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

«Esta es la primera evidencia genómica de que el sexo de la flor de la vid tiene múltiples orígenes independientes», dijo Jason Londo, autor correspondiente del artículo e investigador genetista de la Unidad de Genética de la Uva del Servicio de Investigación Agrícola del USDA (USDA-ARS), ubicada en Cornell AgriTech. . Londo también es profesor asociado adjunto de horticultura en la Escuela de Ciencia Integral de las Plantas (SIPS), parte de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.

«Este estudio es importante para el mejoramiento y la producción porque diseñamos marcadores genéticos para decirle qué firma exacta del sexo de la flor tiene cada vid», dijo Londo, «para que los criadores puedan optar por mantener solo las combinaciones que deseen para el futuro».

Hoy en día, la mayoría de las vides cultivadas son hermafroditas, mientras que todos los miembros silvestres del género Vitis solo tienen flores masculinas o femeninas . A medida que los criadores intentan incorporar genes de resistencia a enfermedades de especies silvestres en nuevas líneas de cría, la capacidad de detectar el sexo de las flores en las plántulas se ha vuelto cada vez más importante. Y dado que el sexo de la uva no se puede determinar solo a partir de semillas, los criadores dedican mucho tiempo y recursos a cultivar vides, solo para descartarlas varios años después al saber que son variedades de un solo sexo.

En el estudio, el equipo examinó las secuencias de ADN de cientos de genomas de vid silvestres y domesticados para identificar las regiones determinantes del sexo para las especies masculinas, femeninas y hermafroditas. Rastrearon el ADN hermafrodita existente hasta dos eventos de recombinación separados, que ocurrieron hace entre 6 millones y 8,000 años.

Londo teoriza que los viticultores antiguos tropezaron con estas vides de alto rendimiento y recolectaron semillas o esquejes para sus propias necesidades, congelando el rasgo hermafrodita de la flor en las vides domesticadas que se utilizan hoy en día.

Muchas uvas de vino se remontan al primer o al segundo acervo genético del evento. Los cultivares como cabernet franc, cabernet sauvignon, merlot y Thompson seedless son todos del primer acervo genético. La familia pinot, sauvignon blanc y gamay noir se originan en el segundo acervo genético.

Lo que hace que el chardonnay y el riesling sean únicos es que portan genes de ambos eventos. Londo dijo que esto indica que los viticultores antiguos cruzaron uvas entre los dos grupos genéticos, lo que creó algunos de los cultivares más importantes de la actualidad.

Documentar los marcadores genéticos para identificar tipos de flores masculinas, femeninas y perfectas ayudará en última instancia a acelerar el desarrollo de la variedad y reducir los costos de los programas de reproducción.

«Cuantos más marcadores de ADN de uva se identifiquen, más criadores pueden hacer avanzar la industria del vino y la uva «, dijo Bruce Reisch, coautor y profesor en las secciones de Horticultura y Mejoramiento y genética de plantas del SIPS. «Las tecnologías modernas de secuenciación genética y las colaboraciones de investigación multiinstitucionales son clave para hacer que las mejores uvas estén disponibles para los productores».



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