Sobre la base de la reputación de Oriente Medio como uno de los lugares de nacimiento históricos de la domesticación de cultivos de cereales, un equipo dirigido por KAUST ha compilado el primer mapa completo del genoma de un grano antiguo conocido como einkorn.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah
El trabajo se publica en la revista Nature .
La secuencia de 5.200 millones de letras proporciona una ventana a los orígenes evolutivos de las diferentes especies de trigo. Podría ayudar a los agricultores y mejoradores de cultivos a desarrollar variedades de trigo harinero con mayor resistencia a las enfermedades, mayores rendimientos y mayor resistencia.
«Al comprender la diversidad genética y la historia evolutiva de la escanda, los investigadores ahora pueden aprovechar su potencial para futuros esfuerzos de mejoramiento y el desarrollo de variedades de trigo más resistentes y nutritivas», dice Hanin Ahmed, uno de los primeros autores del estudio y ex Ph. D. estudiante en KAUST.
Einkorn es uno de los granos domesticados más antiguos del mundo, que data de más de 10,000 años en las regiones fértiles del Medio Oriente, donde comenzó su cultivo. Conocido como Triticum monococcum, el einkorn todavía se consume hoy en día, apreciado por su perfil de sabor único y numerosos beneficios nutricionales. Sin embargo, su importancia en la producción mundial de alimentos durante milenios ha disminuido gradualmente a medida que se ha disparado la popularidad del trigo harinero.
Las variedades de trigo harinero generalmente producen mayores rendimientos, lo que las hace económicamente más viables para la agricultura comercial a gran escala. Sin embargo, en comparación con sus primos silvestres, el trigo harinero moderno tiene una diversidad genética reducida, y muchos mejoradores ahora están preocupados por cómo les irá a los cultivos existentes frente al cambio climático y las nuevas amenazas de enfermedades.
Entra Einkorn. Debido a que el grano antiguo ha mantenido un acervo genético más grande, podría contener los secretos genéticos necesarios para desarrollar trigo harinero que pueda continuar alimentando a la creciente población mundial.
Para desbloquear esos secretos, un equipo dirigido por Simon Krattinger y Jesse Poland de KAUST implementó una combinación de tecnologías de secuenciación de ADN para crear ensamblajes de genoma de alta calidad para variedades de einkorn salvajes y domesticadas por igual.
Los investigadores habían asumido previamente que la evolución del trigo era un proceso constante con una mezcla limitada de diferentes especies de trigo. Pero, según Krattinger, «nuestros análisis genómicos ahora muestran que la historia del trigo es mucho más compleja e involucró mucha mezcla y flujo de genes entre diferentes especies de trigo», incluido el einkorn, que probablemente creció muy cerca de otras variedades de trigo, lo que lleva a la mezcla de ADN entre las dos especies estrechamente relacionadas que sigue siendo evidente hasta el día de hoy.
Así como el genoma humano contiene secuencias de nuestros primos neandertales, el genoma moderno del trigo harinero está plagado de restos de ADN de einkorn.
De hecho, la introducción de genes de einkorn en el pasado puede haber desempeñado un papel en ayudar al trigo harinero a adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes , señala Krattinger. Y si la historia sirve de indicación, lo mismo podría ser válido para el futuro, especialmente con la ayuda de modernas técnicas de mejoramiento guiadas molecularmente.
«Los recursos de nuestro laboratorio ayudarán a transferir con precisión los genes beneficiosos de la escanda al trigo harinero « , dice Krattinger.
Más información: Simon Krattinger, Einkorn genomics arroja luz sobre la historia del trigo domesticado más antiguo, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06389-7 . www.nature.com/articles/s41586-023-06389-7
