Los bosques de abedul plateado se extienden por toda Europa, y son una maravilla para la vista: rodales de árboles delgados y de corteza blanca que albergan vastas franjas de tierra.
Pero estos bosques también tienen un valor más allá de su belleza: son un activo económico, que generan materia prima para la fabricación de papel, construcción, construcción de muebles y más.
Un nuevo estudio ilumina la historia evolutiva del abedul, un árbol que los científicos no han estudiado mucho a pesar de su valor comercial.
"El abedul es uno de los principales árboles para productos forestales en el hemisferio norte. Otros, como el abeto, el pino y el álamo, todos tienen secuencias del genoma, pero el abedul no tenía, hasta ahora", dice el biólogo Victor Albert de la Universidad de Buffalo,quien co-dirigió el proyecto financiado por Finlandia con Jaakko Kangasjärvi, Ykä Helariutta, Petri Auvinen y Jarkko Salojärvi de la Universidad de Helsinki en Finlandia. Helariutta también es profesor en la Universidad de Cambridge.
"Secuenciamos alrededor de 80 individuos de una especie, Betula pendula , el abedul plateado ", dice Kangasjärvi." Tomamos muestras de poblaciones de esta especie a lo largo de su área de distribución, tanto en Finlandia como en Alemania, Noruega e Irlanda, y hasta Siberia ". Al analizar elCon 80 genomas secuenciados, el equipo pudo identificar mutaciones genéticas que pueden ser de interés para la industria, incluidas mutaciones que pueden afectar qué tan bien crecen los árboles de abedul y responden a la luz en diferentes latitudes y longitudes y bajo diferentes condiciones ambientales.
La investigación podría ser un punto de partida para la reproducción de árboles que satisfagan mejor las necesidades de diversas industrias. "¿Qué hace que un abedul sea resistente en diferentes ambientes? Un árbol en Finlandia puede morir si lo planta en Siberia porque las plantas tienen adaptaciones locales:- mutaciones genéticas específicas - que los ayudan a sobrevivir donde se encuentran ", dice Helariutta." Una comprensión de estas adaptaciones naturales puede facilitar la ingeniería genética y la selección artificial. Por eso nuestra investigación podría ser muy útil para la biotecnología forestal ".
El estudio se publicará el 8 de mayo en Genética de la naturaleza .
Manipulación de genes para un mejor crecimiento
En el estudio, los investigadores identificaron mutaciones genéticas de interés al buscar extensiones distintivas de ADN dentro de los genomas de abedules individuales.
Al igual que las personas, las plantas heredan dos copias de cada gen, una de cada padre, y estas dos copias son ligeramente diferentes entre sí. Sin embargo, en algunos lugares, un organismo puede tener largas tiras de ADN idéntico en ambas copias deun gen. Tales extensiones de ADN apuntan a regiones genéticas que son críticas para la supervivencia y el desarrollo de una especie, ya que estas regiones son el producto de "barridos selectivos" en los que todos o la mayoría de los organismos en una ubicación geográfica dependen de una determinada genéticarasgo.
Cuando los científicos analizaron los genomas de 80 abedules de toda Europa, descubrieron una amplia gama de barridos selectivos en genes que influyen en cualidades importantes como el crecimiento de los árboles y la producción de madera.
Además, el equipo descubrió que algunos barridos selectivos parecían estar asociados con varias condiciones ambientales. Dos genes que ayudan a controlar cómo los abedules responden a la luz - PHYC y FRS10 - tenían notables mutaciones genéticas que se correlacionaban con la latitud, longitud y temperatura,mientras que las mutaciones en PHYC también estaban relacionadas con las tendencias de precipitación. También se identificaron asociaciones similares para dos genes vinculados a la producción de madera: KAK y MED5A las mutaciones en estos genes se correlacionaron con la latitud, longitud y temperatura.
"Los barridos selectivos que identificamos pueden ser la base para la adaptación local para diferentes poblaciones de abedul", dice Salojärvi. "Los árboles en Siberia están bajo una presión selectiva diferente de los árboles en Finlandia, por lo que los genes se están modificando de diferentes maneras en estos doslugares para permitir que estas plantas se adapten mejor a su entorno ".
"La investigación apunta a mutaciones genéticas que podrían ser de interés para la manipulación genética de productos forestales", dice Auvinen.
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Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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