El maíz europeo resalta las diferencias ocultas dentro de una especie

COMUNICADO DE PRENSA 27-JUL-2020

INSTITUTO LEIBNIZ DE GENÉTICA DE PLANTAS E INVESTIGACIÓN DE PLANTAS DE CULTIVO

IMAGEN:  CROMOSOMAS METAFÁSICOS DE MAÍZ DESPUÉS DE HIBRIDACIÓN FLUORESCENTE IN SITU (FISH) CON SONDAS QUE RECONOCEN DIFERENTES TIPOS DE REPETICIONES (EN MORADO, VERDE Y AMARILLO). ver más 

CRÉDITO: IMAGEN: A. RUBAN Y A. HOUBEN, IPK, GATERSLEBEN

 

El maíz (Zea mays ssp. Mays) fue domesticado inicialmente por los nativos americanos hace más de 10.000 años. Hoy en día, el "maíz favorito" de Estados Unidos se cultiva en todo el mundo y se usa de diferentes maneras, desde alimentación animal hasta biocombustible. El maíz ha podido adaptarse a diferentes climas y condiciones en todo el mundo, lo que indica que la variabilidad genética entre líneas debe ser grande. Y cuando se considera que el maíz también es una de las plantas que pueden reproducirse a través de la autopolinización y la polinización cruzada, se hace evidente que la secuenciación del genoma de una sola línea de maíz es insuficiente, cuando se intenta comprender completamente la genética del maíz. En cambio, para cultivos genéticamente diversos, los investigadores apuntan a establecer el pangenoma de la especie, la secuencia completa de todas las líneas de una especie.

Los científicos de las instituciones de fitomejoramiento e investigación en toda Alemania recientemente aceptaron este desafío en el maíz y publicaron su contribución al pangenoma del maíz en la revista Nature Genetics .

El maíz mellado y el sílex son las dos clases de maíz con mayor importancia comercial. Como tal, no es sorprendente que la secuencia completa del genoma de una línea de maíz mellado B73 se haya establecido como referencia para la mejora e investigación del maíz. Sin embargo, dentro de su proyecto reciente, los investigadores dirigidos por el Dr. Klaus Haberer del Centro Helmholtz en Munich, se concentraron en la investigación de cuatro líneas de pedernal europeas. Como el Dr. Haberer nos hizo saber: "Si bien la línea de abolladura B73 es una secuencia de referencia de alta calidad, se ha encontrado una gran diversidad a nivel de secuencia entre diferentes líneas de maíz. Esto indica que la secuencia de la línea B73 captura solo una parte del pangenoma del maíz ".

Dentro de su investigación, los científicos utilizaron un enfoque complementario que combinaba técnicas modernas de secuenciación y bioinformática con tecnologías citogenéticas. Si bien las técnicas de secuenciación proporcionaron la mayor parte de la información sobre los genomas del maíz, los métodos citogenéticos como FISH (hibridación fluorescente in situ) facilitaron a los investigadores evaluar las malas interpretaciones de los genomas secuenciados a nivel cromosómico. Pero lo que es más importante, permitió a los científicos detectar diferencias entre las líneas de maíz mirando a través del microscopio.

El profesor Dr. Andreas Houben, quien dirigió las pruebas citogenéticas en el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas de Cultivo (IPK) en Gatersleben, nos dijo: "El pedernal y el maíz mellado tienen una gran similitud a nivel genético. Sin embargo, tanto el maíz los tipos tienen una gran cantidad de secuencias no codificantes, por ejemplo, las llamadas repeticiones de perillas, que varían entre diferentes líneas. Pudimos mostrar estas diferencias en el nivel cromosómico ".

El estudio de las líneas de sílex es una adición importante al pangenoma de maíz actual. Y quizás aún más importante, los resultados muestran que, si bien la conservación general del contenido de genes dentro de una especie puede ser alta, existen diferencias en la fracción del genoma no codificante. Y estas pequeñas diferencias nos ayudan a comprender y utilizar verdaderamente la biología del maíz.

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/liop-emh072720.php