14 de febrero de 2025

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Avances científicas en la selección de variedades de plantas

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La evolución y adaptación de las especies, tanto silvestres como cultivadas, dependen de su diversidad genética. Esta diversidad se mezcla en cada generación durante la formación de los gametos a través de la recombinación meiótica. Este proceso ocurre principalmente en los extremos de los cromosomas, lo que excluye las “regiones frías” más centrales, como los centrómeros. Sin embargo, esto limita la combinación de ciertos genes ventajosos y dificulta la eliminación de genes indeseables presentes en estas áreas. Un estudio realizado sobre el colza demuestra una mejora en el entrecruzamiento de la información genética de manera más efectiva y homogénea a lo largo de los cromosomas.

Recombinación genética en regiones comúnmente “frías” del genoma

La capacidad de llevar a cabo eventos de recombinación meiótica en zonas que normalmente son “frías” del genoma, manipulando el nivel de ploides del cultivo, permitirá facilitar su mejora genética, ayudando así a afrontar los retos actuales que enfrentan muchas especies cultivadas: garantizar y aumentar la producción mientras se reducen los insumos, todo esto en un contexto de cambio climático cada vez más desafiante.

Resultados innovadores

Los científicos utilizaron el colza como especie modelo y descubrieron que, en híbridos con un nivel de ploides impar, la recombinación meiótica se altera significativamente. Estos híbridos presentan un genoma conformado por pares de cromosomas, similar al del ser humano, pero con un genoma extra en estado único.

Se observó un notable aumento en la frecuencia de intercambio entre cromosomas, incluso en las “regiones frías” cercanas a los centrómeros que normalmente no presentan recombinación. Además, demostraron que esta desregulación puede ser mantenida o eliminada de manera natural en la siguiente generación, ajustando el nivel de ploides, ya sea impar o par. Por lo tanto, es posible generar un colza que exhiba una gran diversidad genética en la generación posterior o mantener un alto nivel de recombinación meiótica para seguir beneficiándose de este enriquecimiento significativo de la información genética.

Una mejor comprensión de los mecanismos implicados

Durante la investigación, los expertos también se propusieron comprender mejor el origen molecular de esta desregulación de la recombinación meiótica analizando la expresión de varios genes clave relacionados con la meiosis. Se han obtenido resultados alentadores, y el equipo actualmente investiga la totalidad de genes que podrían estar implicados en este mecanismo. Una observación reciente de otra investigación sobre este mismo tipo de desregulación en variedades de trigo con nivel impar de ploides sugiere que este fenómeno podría ser común en especies poliploides, facilitando así la introducción de diversidad genética y características agronómicas valiosas en muchas plantas cultivadas alopoliploides, como el café, el algodón o la fresa.

Referencia : Franz Boideau, Virginie Huteau, Loeiz Maillet, Anael Brunet, Olivier Coriton, Gwenaëlle Deniot, Gwenn Trotoux, Maryse Taburel-Lodé, Frédérique Eber, Marie Gilet, Cécile Baron, Julien Boutte, Gautier Richard, Jean-Marc Aury, Caroline Belser, Karine Labadie, Jérôme Morice, Cyril Falentin, Olivier Martin, Matthieu Falque, Anne-Marie Chèvre, Mathieu Rousseau-Gueutin, Alternando entre niveles de ploides pares e impares activa y desactiva el control de la recombinación, incluso cerca de los centrómeros, The Plant Cell, Volumen 36, Número 10, octubre de 2024, Páginas 4472–4490,

Conviene saberlo

  • La diversidad genética es esencial para la adaptación de las especies frente a cambios ambientales.
  • La investigación en plantas como el colza puede ofrecer nuevas soluciones para la agricultura sostenible.
  • Entender los mecanismos de recombinación genética puede facilitar la mejora de cultivos en el futuro.

La interrelación entre la diversidad genética y la resiliencia agrícola es un tema de vital importancia en el contexto actual de cambios climáticos y desafíos mundiales. La capacidad de adaptar las especies a estas variaciones dependerá en gran medida de nuestros avances en biotecnología y estudios genéticos. ¿Cómo pueden las nuevas investigaciones en este ámbito contribuir a una agricultura más sostenible y eficiente? Es un tema abierto a la reflexión.



  • Source image(s) : www.inrae.fr
  • Source : https://www.inrae.fr/actualites/avancees-scientifiques-selection-varietale-plantes

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