Un grupo de expertos del Instituto de Investigación John Innes Centre (Reino Unido) ha logrado identificar el gen que controla la forma y el tamaño de las espigas del trigo, se trata de un gran avance que podría ayudar a incrementar el rendimiento de uno de cereales más cultivado en el mundo. El mecanismo genético subyacente es también muy importante para la arquitectura de la inflorescencia de otros cereales (región de la planta donde se forman las flores), como la cebada, el arroz o el maíz.
Los investigadores comentan que la identificación genética de un rasgo agronómicamente relevante es todo un hito en la investigación sobre el trigo dada la complejidad de su genoma. Recordemos que su mapa genético es muy basto y complejo, llegando a considerar en su momento que sería imposible desvelarlo dado su tamaño y la gran cantidad de secuencias repetitivas que contiene, problema que fue superado por el equipo internacional de investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor, siendo los primeros en realizar el primer análisis del genoma en su totalidad.
Wheat Initiative, iniciativa creada en 2011 responsable de proporcionar un marco para establecer prioridades estratégicas y de organización para la investigación del trigo a nivel internacional, tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo, identificó la arquitectura floral como uno de los rasgos clave del genoma que deben ser mejorados si se pretende incrementar el rendimiento de los cultivos en un 1’6%, a fin de poder alimentar a la creciente población mundial.
El descubrimiento del mencionado gen denominado TEOSINTE BRANCHED1 (TB1), por parte del Instituto de Investigación John Innes Centre, proporciona a expertos de todo el mundo una nueva herramienta que permitirá acelerar la mejora del trigo a nivel mundial. Este gen participa en muchos rasgos agronómicamente importantes, el conocimiento y los recursos procedentes de este estudio podrían ser utilizados para constatar si realmente puede beneficiar al rendimiento del trigo, se comenta esto porque ahora es necesario realizar las pruebas de campo para que los productores puedan usar la información para comprobar si se puede optimizar el desarrollo floral.
Los investigadores explican que la diversidad de la arquitectura floral ha sido explotada durante generaciones de productores a fin de incrementar el rendimiento del cultivo, la variación genética descubierta en relación a este rasgo, tiene el potencial de impulsar aún más la producción de granos. Por esta razón, en el estudio también se han destacado diferentes técnicas de próxima generación que actualmente están disponibles para la investigación del trigo.
El estudio se centró en la genética de un rasgo mutante concreto presente en el trigo harinero (Triticum aestivum) que se conoce como espiguillas emparejadas, en el que la inflorescencia de trigo está formada por dos espiguillas y no por una como es habitual, siendo un rasgo que se asemeja a la producción de flores en cultivos como el arroz o el maíz. Los expertos utilizaron diversas técnicas para estudiar las espiguillas emparejadas en el trigo, procedentes de un cultivo fruto del entrecruzamiento generacional de una población de trigo de primavera, desarrollada para estudiar e identificar los orígenes genéticos de los rasgos más relevantes de este cultivo.
El TB1 es un gen que se encarga de regular la arquitectura de la inflorescencia del trigo, promoviendo las espiguillas emparejadas mediante un mecanismo que retrasa la floración y, a su vez, reduce la expresión de los genes responsables de controlar el desarrollo de las espiguillas. El estudio muestra que los alelos (formas alternativas de un mismo gen que tienen una posición idéntica en los cromosomas homólogos, además de controlar los mismos caracteres) responsables de modificar la función del mencionado gen, están presentes en las diferentes variedades del trigo moderno que se cultiva en el Reino Unido y en Europa, además de estar presentes en otras variedades que se cultivan en invierno y primavera.
El descubrimiento supone un paso más para aumentar el rendimiento de este cultivo y mejorar la seguridad alimentaria, se puede consultar el estudio a través de este artículo publicado en la revista científica Plant Cell, y en este otro del Instituto de Investigación John Innes Centre.
Foto | Marc Di Luzio