Avances I+D
Se publica el análisis genético del maíz más detallado hasta la fecha
Se espera que estos resultados contribuyan al desarrollo de variedades de maíz con mayor rendimiento, adaptabilidad y resistencia
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) de los Estados Unidos, en colaboración con otras entidades internacionales, han publicado el análisis genético más detallado del maíz hasta la fecha. Se espera que este logro acelere el desarrollo de variedades mejoradas del maíz, el cual es uno de los cultivos más importantes en todo el mundo.
El proyecto fue organizado por científicos del ARS y patrocinado en EE.UU. por el Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés) y la Fundación Nacional de la Ciencia. La investigación fue un esfuerzo colaborativo por un grupo internacional de científicos en 17 instituciones incluyendo el Laboratorio de Cold Spring Harbor en Nueva York, la Universidad de California en Davis, la Universidad de Cornell, el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) en el Batan, México, y BGI, el cual es un centro de investigación genética ubicado en Shenzhen, China.
Se espera que los resultados faciliten los esfuerzos internacionales de aumentar rendimientos, ampliar las áreas donde se puede cultivar el maíz, y producir variedades que tienen más capacidad de resistir insectos plagas y enfermedades.
"Este trabajo representa un paso adelante y una herramienta importante en el arsenal disponible a los científicos y los criadores para mejorar una fuente imprescindible de nutrición, así como una fuente de combustible, ante los cambios climáticos, las poblaciones crecientes y una reducción en la cantidad de tierra cultivable", dijo Edward B. Knipling, administrador del ARS. ARS es la principal agencia de investigaciones científicas del USDA.
Los investigadores publicaron dos informes separados en la revista "Nature Genetics" que proveen información sobre la extraordinaria diversidad genética del maíz, revelan la evolución de la planta, y describen cómo el maíz continúa su diversificación para adaptarse a los cambios climáticos y los hábitats.
Uno de los informes, publicado por un grupo dirigido por científica Doreen Ware del ARS en colaboración con los científicos Ed Buckler, Peter Bradbury, Jim Holland y Michael McMullen, también del ARS, examinó la estructura genética y las relaciones y el orden secuencial de genes individuales en más de 100 variedades de maíz silvestre y domesticado.
El autor principal Jer Ming Chia describió cómo la estructura de genomas puede variar significativamente de una variedad de maíz a otra, cómo las variaciones estructurales dentro de un genoma pueden tener un impacto mayor en los rasgos, y cómo el genoma de maíz todavía está cambiando constantemente. Los investigadores también descubrieron variaciones significativas en el tamaño físico de genomas de diferentes variedades del maíz.
Esta investigación amplia los hallazgos de un estudio publicado por Ware y otro grupo internacional en el 2009 que proveyó un anteproyecto genético del genoma de maíz y identificó aproximadamente un millón de marcadores genéticos. Utilizando un modelo sofisticado para evaluar la genética de maíz, Chia y sus colegas pudieron identificar 55 millones de marcadores genéticos. Se espera que este logro aumente inmensamente la capacidad de científicos y criadores de identificar y seleccionar las regiones valiosas del genoma para aumentar los rasgos deseados.
El segundo informe, publicado por un grupo dirigido por Jeff Ross-Ibarra de la Universidad de California en Davis, provee una visión sin precedentes de cómo el maíz pasó de ser una planta silvestre al ubicuo cultivo de hoy en día.
El autor principal Matthew Hufford y sus colegas compararon las variedades silvestres con las variedades tradicionales de maíz de todas partes de las Américas y con las líneas modernas usadas para la crianza de nuevas variedades. Los investigadores identificaron cientos de genes que tuvieron un papel en la transformación de maíz de sus orígenes silvestres al cultivo cultivado de hoy en día y muestran cómo esta transformación fue lograda por agricultores del pasado que domesticaban el cultivo hace miles de años.
También descubrieron que desde la domesticación del maíz, muchos de los cambios en patrones de expresión de genes por los esfuerzos modernos de crianza se han centrado en los genes seleccionados para promover el vigor híbrido.
El valor económico del cultivo de maíz en EE.UU. fue 76 miles de millones de dólares en el 2011, con los agricultores estadounidenses produciendo aproximadamente 12.000 millones de bushels, que representan más de la tercera parte de la reserva mundial de este cultivo. El maíz es el mayor cultivo del mundo, y provee alimento a miles de millones de personas y ganado, así como es materia prima para la producción de biocombustibles.