Identificados genes que pueden aumentar el rendimiento del maíz y el arroz

29.03.2022 - Estados Unidos

Los investigadores que comparan las vías de domesticación del maíz y el arroz, dos de los cultivos más importantes en el mundo desde el punto de vista económico, identificaron un gen implicado en el número de hileras de granos en el maíz, cuya manipulación dio lugar a un aumento del rendimiento de este cereal.

El estudio descubrió que la manipulación de un gen relacionado en el arroz también aumentó el rendimiento de este cultivo básico. Los autores del estudio afirman que el análisis del papel de estos genes en cultivos de cereales como el trigo podría ofrecer oportunidades para desarrollar nuevos cultivos alimentarios globales con una producción mejorada. El maíz y el arroz se domesticaron hace casi 100 000 años. Aunque cada tipo de cereal se domesticó en gran medida de forma independiente, parece que comparten una serie de rasgos deseables desde el punto de vista agrícola, como la facilidad de cultivo, el alto rendimiento del grano y la riqueza en nutrientes. Aunque estos rasgos parecen haber sufrido una selección convergente en distintos linajes de cereales, se desconoce si fueron impulsados por genes conservados. De ser así, la selección de estos genes en los programas de cultivo podría proporcionar una forma de desarrollar variedades de cereales mejoradas.

Para evaluar esto, Wenkang Chen y sus colegas examinaron los genomas del maíz y de su ancestro evolutivo, el teosinte, en busca de señales evolutivas de selección e identificaron un locus del rasgo cuantitativo (QTL) asociado a un mayor número de granos. Mediante la elaboración de un mapa detallado de esta región genómica, Chen et al. localizaron un gen candidato, KRN2, que tiene un homólogo en el arroz (OsKRN2). Los autores determinaron que ambos genes estaban asociados a las proteínas WD40, que regulan de forma negativa el número de granos en ambos cultivos. Mediante experimentos de edición genética y ensayos de campo controlados en ambos cultivos, Chen et al. demuestran que la eliminación del gen generó un aumento de la producción de grano del 10 % y el 8 % en el maíz y el arroz, respectivamente, sin ningún impacto negativo aparente en otros rasgos agronómicos. De acuerdo con los hallazgos, este gen y otros elementos genéticos convergentes impulsados por la selección ofrecen objetivos atractivos para el desarrollo de nuevos cultivos.