Estudio mapea los genes que ayudarán al cultivo de maíz a adaptarse a cambios ambientales

Durante miles de años los agricultores han cultivado variedades de maíz para que los cultivos se adapten en forma óptima a los ambientes locales.

Un nuevo estudio, publicado el 6 de febrero en Nature Genetics, analizó cerca de 4.500 variedades de maíz (llamadas variedades tradicionales o criollas) mejoradas y cultivadas por agricultores de 35 países de las Américas para identificar más de 1.000 genes que impulsan la adaptación a gran escala al medio ambiente.

“El estudio proporcionó un poderoso catálogo de los genes necesarios para que el maíz se adapte a diferentes latitudes y elevaciones en todo el mundo”, dijo el autor principal Edward Buckler, un genetista del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) y profesor adjunto de fitomejoramiento y genética en el Instituto para la Diversidad Genómica en la Universidad de Cornell.

“Se necesita un millar de genes para adaptar una planta a una latitud en particular y la elevación donde se cultiva, eso es lo que estamos mapeando aquí”, dijo Buckler.

Los investigadores también identificaron los genes asociados con el tiempo de floración – el período entre la siembra y la aparición de flores, que es una medida de la tasa de desarrollo. El tiempo de floración es un mecanismo básico a través del cual las plantas integran la información ambiental para equilibrar cuándo producir semillas en lugar de más hojas.

“El tiempo de floración es el rasgo que más se correlaciona con cada otro rasgo”, dijo Buckler. El estudio encontró que más de la mitad de los polimorfismos de un solo nucleótido (la forma más básica de variación genética en el ADN) asociados con la altitud también se asociaron con el tiempo de floración, revelando que estos rasgos están altamente vinculados.

La tecnología actual, incluyendo un nuevo diseño experimental rápido denominado “F-One Association Mapping” (FOAM), permitió a los investigadores utilizar la colección de diversas variedades de maíz para determinar qué genes eran importantes para la adaptación.

“Con el cambio climático global durante el próximo siglo, podemos usar directamente esta información para determinar qué genes son importantes” para acelerar mucho los esfuerzos de mejoramiento del maíz, dijo Buckler. “Estamos aprovechando la sabiduría de los agricultores en los últimos 10.000 años para hacer el maíz del siguiente siglo”.

Sarah Hearne, genetista molecular del Centro Internacional de Mejoramiento del Maíz y el Trigo (CIMMYT) y científica líder en la investigación del maíz con Seeds of Discovery, es también autor principal del artículo. J. Alberto Romero Navarro, estudiante de doctorado en fitomejoramiento y genética, es el primer autor de la publicación