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Un gen crucial controla la jugosidad del tallo en el sorgo y más allá


Tal vez nunca haya probado el sorgo ( Sorghum bicolor ), el quinto cultivo más popular del mundo, pero probablemente lo haga pronto. Este grano antiguo es una fuente común de alimentos en los países en desarrollo y también se usa para hacer de Baijiu, uno de los espíritus más populares del mundo.


El sorgo en grano, una planta resistente y tolerante a la sequía con tallos secos y quebradizos, también se usa para hacer productos que van desde alimentos para animales hasta químicos industriales y harina sin gluten, y representa una fuente prometedora de biocombustible. Las variedades menos comunes de sorgo dulce de tallo jugoso se utilizan para producir un producto similar al jarabe de arce. La jugosidad del tallo puede hacer que una planta sea más tolerante a la sequía, pero también puede hacer que sea menos resistente a las enfermedades, y la altura de estas plantas puede hacer que se caigan en el viento. Comprender cómo evolucionó el rasgo de jugosidad del vástago e identificar el gen subyacente podría ayudar a los mejoradores a perfeccionar este rasgo en el sorgo y otros cultivos importantes mientras arroja luz sobre el transporte de agua del tallo en las plantas.

Hace más de 100 años, los científicos descubrieron que la jugosidad del tallo se rige por un único locus genético llamado Dry. Aunque desde entonces esta región genética se ha reducido a un área pequeña en un solo cromosoma, los niveles de humedad en los tallos de sorgo pueden ser bastante variables, lo que dificulta el estudio de este rasgo y la identificación del gen subyacente.

A través de un cuidadoso análisis genético de un panel grande y diverso de variedades de sorgo, los científicos de la Academia de Ciencias de China descubrieron el gen que controla el rasgo de jugosidad del tallo en el sorgo, como se describe en la edición de este mes de The Plant Cell .

El producto del gen seco parece funcionar como un interruptor maestro que controla la expresión de muchos genes que ayudan a determinar la forma y la composición de la pared celular de la planta. Las mutaciones en el gen seco en las variedades de sorgo de tallo jugoso conducen a paredes celulares anormales e incluso a un colapso celular, pero el alto contenido de azúcar en estas plantas mejora su crecimiento y podría llevar a una mayor producción de granos. Parece que los criadores han estado seleccionando plantas con mutaciones en el gen Dry para aumentar la eficiencia de la producción de jarabe de sorgo. Los autores identificaron genes similares en otras especies de cultivos, brindando la oportunidad de configurar el nivel de jugosidad del tallo en otras plantas también.

Según el Dr. Thomas Juenger, de la Universidad de Texas, «este es un descubrimiento importante de un gen icónico de sorgo y un gran ejemplo de un enfoque integrador que utiliza el mapeo genético, la variación natural y las manipulaciones transgénicas para comprender un factor clave que subyace en una importante domesticación. evento».

Más información: Li-Min Zhang, LM et al. (2018). El sorgo dulce se originó a través de la selección del gen seco, que codifica un factor de transcripción NAC específico de la planta. DOI de células vegetales : 10.1105 / tpc.18.00313 , http://www.plantcell.org/content/early/2018/09/25/tpc.18.00313 

Referencia del diario: Célula vegetal  

Proporcionado por: American Society of Plant Biologists


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