Descubrimiento genético a favor de la mejora en semillas

Cuando se cruzan dos razas de maíz, la primera generación de plantas presenta características superiores a la de los padres, fenómeno que se conoce como vigor híbrido y que fue la base para que la producción de este grano aumentara entre 2 y 5 veces, en comparación con las variedades tradicionales, durante el Siglo XX.

Esta cruza de diferentes razas de plantas, algunas de ellas mejoradas, dio origen a las variedades híbridas; sin embargo, el proceso para obtener un producto híbrido puede tardar varios meses y resultar muy costoso, por ello los altos precios de las semillas mejoradas.

Sin embargo, gracias a un nuevo estudio realizado por investigadores del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad  del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Langebio-Cinvestav) este proceso podría reducirse en tiempo y crear más rápidamente semillas mejoradas.

Dicho estudio publicado en la revista Nature, describe la transferencia genética en los primeros días en el desarrollo de una semilla.

Este estudio a cargo de los investigadores Gerardo Del Toro De León, Marcelina García Aguilar y Stewart Gillmor, del Laboratorio de Morfogénesis y Desarrollo de Plantas del Langebio-Cinvestav, mostró que durante los primeros días de desarrollo de la semilla en plantas, las contribuciones maternas dominan sobre las paternas durante la embriogénesis (proceso de formación de un organismo).

En el proceso de la fecundación en plantas, las copias de genes maternas y paternas deben combinarse para dar origen a un nuevo individuo. Sin embargo, gracias al hallazgo de los investigadores del Cinvestav, se ha comprobado que las contribuciones paternas no tienen la capacidad de involucrarse en el desarrollo de la semilla en las etapas tempranas de la fecundación, ya que el embrión utiliza únicamente las copias heredadas por la madre.

El estudio realizado por los investigadores del Cinvestav representa un gran avance en torno a la fecundación de las semillas, debido a que hasta ahora existía un debate entre científicos sobre si había una dominancia entre el genoma materno y paterno o eran equivalentes durante la transcripción genética en las semillas.

Aunado a ello, los expertos del Langebio descubrieron que dicho fenómeno varía en semillas híbridas, las cuales actualmente son la base de la agricultura moderna, de ahí la importancia del descubrimiento. Actualmente el grupo se enfoca en identificar los elementos genéticos responsables del fenómeno descubierto tanto en embriones híbridos como no híbridos.

Cabe mencionar que el Laboratorio de Morfogénesis y Desarrollo de Plantas del Langebio-Cinvestav, dirigido por Stewart Gillmor,  se ha dedicado desde su creación a investigar las contribuciones maternas y paternas a nivel genético durante el desarrollo de las semillas, para ello han utilizado plantas mutantes de Arabidopsis thaliana como modelo de estudio. 

Elaboran mapa genético de nochebuenas silvestres

La nochebuena es una planta nativa mexicana que provienen de algunas plantas ancestrales de Taxco, Guerrero, flor de ornato que hoy se vende por millones a finales de año y que se estima son 20 millones de unidades las expendidas y que en el mundo son 500 millones.

Ello de acuerdo a la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), cabe mencionar que México es el único lugar del planeta en donde se encuentran las poblaciones más abundantes de nochebuena (Euphorbia pulcherrima) en estado silvestre, a lo largo de la costa del Pacífico, desde el sur de Sinaloa hasta el territorio de Guatemala, así como del centro de Guerrero al sur de Morelos.

Al respecto, Mark Olson, investigador del Instituto de Biología de la UNAM, ha colectado desde 2001 ejemplares de nochebuenas silvestres para generar un mapa de distribución de la diversidad genética de estas poblaciones.

Ya que las nochebuenas cultivadas tienen varios problemas: se les caen las hojas con facilidad, no resisten bien el frío y son muy vulnerables a plagas. Hoy se sabe que estas características son resultado de su baja diversidad genética. "Para generar plantas más resistentes podemos cruzar las variedades actuales con las genéticamente distantes, que crecen en estado silvestre", comentó el investigador universitario.

Agregó que con el mapa genético que han generado es posible saber dónde colectar material silvestre de nochebuenas para mejorar el cultivo, además de que es una guía para que el productor mexicano pueda desarrollar nuevas variedades de la planta, con mayor resistencia a enfermedades, al frío o al rompimiento de las ramas, lo cual -dijo- representaría ahorros importantes y mayores ganancias para los productores.

Señaló que las zonas protegidas de México albergan menos de 20% de las poblaciones de nochebuenas silvestres, sin embargo, en su recorrido de más de 3 mil kilómetros por todo el país, los académicos han encontrado que en los últimos 60 años se han mantenido casi todas las poblaciones silvestres de esta planta.

También descubrieron poblaciones silvestres cuyas características podrían ayudar a desarrollar nuevas variedades. Por ejemplo, en Michoacán encontraron una población de nochebuenas con flores blancas; en Sinaloa identificaron las poblaciones más norteñas, las cuales podrían ser más resistentes al frío. De esta forma, los productores mexicanos pueden percibir las enormes ventajas que les ofrece la biodiversidad silvestre de México, aunque no son los únicos con un interés en este tipo de plantas.