Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Los genes del polen mutan naturalmente en solo algunas cepas de maíz


Los genes del polen mutan naturalmente solo en algunas cepas de maíz, según una investigación dirigida por Rutgers que ayuda a explicar la inestabilidad genética en ciertas cepas y puede conducir a una mejor reproducción del maíz y otros cultivos.


Universidad de Rutgers


Los científicos de Rutgers University-New Brunswick y Montclair State University observaron las mutaciones genéticas que surgen espontáneamente en el polen de las plantas de maíz. Los granos de polen son los gametos masculinos, o células reproductivas, en las plantas de maíz. Los científicos estimaron que había varias mutaciones por gen por millón de granos de polen, según su estudio en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias . Las gametas femeninas en las mazorcas de maíz no tenían mutaciones genéticas detectables.

Dado que una planta de maíz típica produce alrededor de 10 millones de granos de polen, una sola planta en algunas líneas o cepas del cultivo vital producirá mutaciones en cada gen en su genoma en una temporada. En otras líneas, las mutaciones no se detectaron en ninguno de los dos sexos, dijo el autor principal Hugo K. Dooner, Profesor Emérito Distinguido del Instituto de Microbiología Waksman.

Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Estados Unidos es el mayor productor de maíz del mundo, con alrededor de 409 millones de toneladas en unos 90 millones de acres en el año fiscal 2017-18. El grano para piensos consiste en más del 95 por ciento de la producción y el uso de maíz en los Estados Unidos. El maíz también se transforma en una amplia gama de productos alimenticios e industriales, incluidos cereales, alcohol, edulcorantes y alimentos derivados.

En todos los organismos, las mutaciones que ocurren espontáneamente proporcionan la materia prima para la selección natural y la evolución. Pero las mutaciones son tan poco frecuentes que los científicos usan líneas especiales de «acumulación de mutaciones» para estudiarlas. El equipo dirigido por Rutgers encontró que las mutaciones en el polen fueron causadas principalmente por retrotransposones móviles, que son como retrovirus en mamíferos, dentro de la planta de maíz. Los retrovirus invaden las células, convierten su ARN viral en ADN y lo fusionan con el ADN de las células.

«Encontramos que las mutaciones espontáneas en los genes del maíz surgen con relativa frecuencia en el polen de algunas líneas, pero no en todas,» dijo Dooner.

Los próximos pasos son investigar si las mutaciones inducidas por retrotransposón causan la inestabilidad genética en las líneas de maíz reportadas previamente por los criadores, y si la activación de los retrotransposones en el maíz y otros cultivos importantes podría beneficiarlos.


Más información: Hugo K. Dooner el al. «Las mutaciones espontáneas en el polen del maíz son frecuentes en algunas líneas y surgen principalmente de las retrotransposiciones y deleciones», PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1903809116Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias.Proporcionado por la Universidad de Rutgers


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