Un genetista de trigo de la Universidad Estatal de Kansas es parte de un estudio innovador que identifica uno de los genes del trigo que controla la respuesta a la exposición a baja temperatura, un proceso llamado vernalización. La variación natural en los genes de vernalización define cuándo la planta comienza a florecer y es fundamental paraadaptación a diferentes ambientes.
Los investigadores anticipan que esto ayudará a los mejoradores de trigo a diseñar variedades de trigo que puedan adaptarse y prosperar en entornos cambiantes de todo el mundo.
Eduard Akhunov, profesor asociado en el departamento de fitopatología, colaboró con Jorge Dubcovsky en la Universidad de California, Davis en este estudio. Aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias o PNAS , artículo "La identificación del gen VERNALIZATION 4 revela el origen del hábito de crecimiento primaveral en los trigos antiguos del sur de Asia"
"Los genes de vernalización pueden detectar cuánto tiempo estuvo la planta sometida a un tratamiento a baja temperatura y desencadenar la floración cuando sea el momento adecuado", dijo Akhunov. "El trigo se adaptó a diferentes condiciones ambientales mediante el uso de diferentes formas de estos genes de vernalización: ellos primeros tres fueron identificados por el grupo del Dr. Dubcovsky antes de este estudio. Este es el último gen de vernalización importante para completar la historia ".
En el estudio, los investigadores investigaron un gen llamado VRN-D4 que se encuentra en líneas de trigo cultivadas principalmente en el sur de Asia, particularmente en el noreste de Pakistán y el noroeste de la India. Mostraron que el gen probablemente se originó por la duplicación de un importante gen de vernalización VRN-A1.
Los investigadores analizaron la diversidad genética en las poblaciones mundiales de trigo para probar si el gen VRN-D4 ayudó a las variedades de trigo cultivadas en el sur de Asia a adaptarse al clima y al medio ambiente de la región. Utilizaron una variedad de enfoques de genética de poblaciones y bioinformática para analizar la diversidad genéticaa lo largo de los cromosomas en múltiples variedades de trigo en todo el mundo.
Los investigadores buscaron regiones del genoma de cada planta que mostraban patrones inusuales de variación consistentes con el mejoramiento selectivo anterior que actuaba sobre el gen VRN-D4. El equipo observó que si bien el gen VRN-D4 está presente en variedades de trigo cultivadas en diferentes partes delmundo, es más frecuente en el sur de Asia.
Los investigadores concluyeron que es probable que los antiguos agricultores favorecieran la variante VRN-D4 del gen de vernalización en esta región debido a su alto valor adaptativo en el entorno local.
"La adaptación de una línea de trigo a su entorno local es probablemente una de las propiedades más importantes de la planta para los mejoradores de trigo porque influye directamente en la producción de cultivos", dijo Akhunov. "Si cultivas líneas de trigo que no están adaptadas a un producto específicomedio ambiente, no obtendrá un rendimiento muy alto "
Los científicos de plantas han comenzado recientemente a comprender cómo funciona la respuesta de vernalización en las plantas, dijo Akhunov. Los últimos hallazgos ofrecen nuevos puntos de enfoque sobre cómo estos genes y otros pueden modificarse para ajustar una variedad de trigo para un entorno particular, quedará como resultado una menor pérdida de cultivos y alimentos debido a los cambios del entorno.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Kansas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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