Diversidad genética del maíz permitió identificar un gen que aumenta la proteína en el grano

Diversidad genética del maíz es la razón por la que los científicos siguen encontrando características valiosas en los orígenes de este cultivo. Un nuevo estudio publicado en Nature identificó un gen presente en el teosinte, la planta silvestre de la que surgió el maíz moderno, que permite aumentar significativamente el contenido de proteína en los granos.

La investigación encontró que esta variante genética había desaparecido de la mayoría de las variedades modernas durante miles de años de domesticación. Sin embargo, al recuperarla e incorporarla nuevamente en maíces comerciales, los investigadores observaron un incremento importante en el contenido proteico sin afectar el rendimiento del cultivo.

Qué fue novedoso en la diversidad genética del maíz

El equipo identificó una variante genética llamada THP3-T, asociada con la forma en que la planta transforma el nitrógeno absorbido del suelo en proteínas.

• Al estudiar su funcionamiento, los investigadores observaron que este gen ayuda a optimizar el transporte de nutrientes dentro de la planta, favoreciendo una mayor acumulación de proteína en las semillas.
• Para comprobar su efecto, introdujeron esta variante junto con otro gen previamente relacionado con el contenido proteico en Zhengdan958, uno de los híbridos comerciales más cultivados en China.

Esta estrategia permitió evaluar directamente el impacto del gen ancestral en una variedad utilizada actualmente en producción agrícola.

Importancia de la biodiversidad 

Los investigadores encontraron que THP3-T está presente en apenas el 2,1% de las variedades analizadas. Durante más de 9.000 años de domesticación y mejoramiento, agricultores y científicos seleccionaron características como rendimiento, adaptación y productividad. 

Como consecuencia, algunas variantes genéticas presentes en los ancestros silvestres dejaron de formar parte de muchas variedades modernas. Este fenómeno explica por qué la diversidad genética del maíz sigue siendo tan importante para la investigación. Al estudiar materiales ancestrales y poblaciones silvestres, los científicos pueden identificar genes que se perdieron durante la evolución del cultivo, pero que todavía conservan características de interés.

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Mejor calidad nutricional del cultivo de maíz

Cuando los científicos incorporaron nuevamente esta variante genética en maíz comercial, observaron un incremento significativo en el contenido de proteína de los granos. Los niveles pasaron del 8,5% al 13%, una mejora considerable para una característica relacionada directamente con la calidad nutricional del cultivo.

Además, el aumento de proteína no estuvo acompañado por una reducción del rendimiento, uno de los principales desafíos cuando se busca mejorar características específicas en los cultivos.

Más allá del aumento de proteína, el estudio demuestra que la diversidad genética del maíz sigue siendo una fuente valiosa de información para el mejoramiento vegetal.

Resumen

• Científicos identificaron en el teosinte el gen ancestral THP3-T.
• La variante genética está asociada con un mayor contenido de proteína en las semillas.
• Actualmente solo está presente en el 2,1% de las variedades modernas analizadas.
• Al incorporarlo en maíz comercial, el contenido proteico aumentó del 8,5% al 13% sin afectar el rendimiento del cultivo.

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