Reconstituir el origen de las plantas cultivadas a menudo representa un verdadero rompecabezas para los científicos. En efecto, muchas especies, como el trigo o justamente la fresa, poseen genomas resultantes de la fusión de varios genomas ancestrales. Estos eventos, denominados poliploidías (ver explicación al final del artículo), ocurrieron hace millones de años y han moldeado profundamente la diversidad de nuestros cultivos. A falta de fósiles aprovechables, comprender con precisión el desarrollo de estas mezclas sigue siendo arduo.
Un equipo de investigación ha desarrollado un enfoque informático innovador. Este se basa en el análisis de secuencias de ADN repetidas, los retrotransposones, que se acumulan de manera específica a lo largo de la evolución. Al comparar sus patrones en los cromosomas, se hace posible reconstituir las etapas de fusión de los genomas. Publicada en
Horticulture Research, esta técnica se probó primero con éxito en plantas como el algodón.
Imagen de ilustración Pixabay Cuando se aplicó a la fresa cultivada, este método reveló una historia evolutiva muy rica, en varias etapas. El genoma de esta planta proviene de tres fusiones sucesivas ocurridas entre 0,8 y 4,2 millones de años atrás. Se identificaron cuatro subgenomas distintos, revelando vínculos estrechos con especies diploides conocidas como
Fragaria vesca. Estas observaciones cuestionan algunos modelos anteriores e indican que ancestros hoy extintos probablemente contribuyeron a esta arquitectura.
Este enfoque abre perspectivas para muchos otros cultivos. Plantas como el trigo o la caña de azúcar también poseen genomas poliploides elaborados. Comprender mejor su estructura interna permite mejorar el mapeo de genes de interés y acelerar los programas de selección vegetal. Se trata así de una herramienta valiosa para conectar la investigación fundamental con las exigencias de la agricultura contemporánea.
La poliploidía, motor de la diversidad vegetal
Un gran número de plantas que cultivamos deben su existencia a un fenómeno llamado poliploidía. Este corresponde a la duplicación de los cromosomas, a menudo tras la hibridación entre especies diferentes. Esta duplicación genética ofrece a la nueva planta una riqueza genética aumentada, lo que puede favorecer su adaptación a nuevos entornos.
Este proceso está muy extendido en el reino vegetal. Ha jugado una función mayor en la aparición de cereales como el trigo o de tubérculos como la patata. La planta resultante de esta fusión hereda los caracteres de sus dos progenitores, y su genoma, más voluminoso, puede luego evolucionar con cierta autonomía. Esto explica en parte la gran diversidad de formas y sabores en nuestros platos.
Cuando los genomas se fusionan, no se mezclan por completo. Más bien forman subconjuntos llamados subgenomas, que coexisten e interactúan. Cada uno conserva parcialmente la identidad de su ancestro. Comprender esta arquitectura interna es capital para los mejoradores, pues influye en la expresión de los genes relacionados con el rendimiento, la resistencia a enfermedades o la calidad nutritiva.
Identificar estos subgenomas en plantas antiguas como la fresa permite trazar los caminos evolutivos recorridos a lo largo de millones de años.
Fuente: Horticulture Research