DESCRIBEN POR PRIMERA VEZ LOS GENES DEL OLIVO

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Un grupo interdisciplinar de científicos, entre los que se encuentra personal investigador de la Universidad de Jaén, ha descrito por primera vez el transcriptoma del olivo, es decir, la parte del genoma donde se hayan la mayoría de genes y de mayor información relevante, lo que va a facilitar el desarrollo de proyectos relacionados con la mejora de este árbol y la calidad de su fruto.

 Tipos de muestras estudiadas en el trabajo. / UJA.

Un trabajo internacional, en el que participa la Universidad de Jaén, ha desarrollado un estudio durante los últimos tres años en el que han conseguido describir por primera vez el transcriptoma del olivo, es decir, la parte del genoma donde se hayan la mayoría de genes y de mayor información relevante. El estudio, que publica la revista DNA Research Advance Access, servirá de herramienta útil para el desarrollo de proyectos para conseguir una mayor eficiencia y una reducción de costes a la hora de obtener nuevas variedades mejoradas

Concretamente, se ha secuenciado el 80% de los genes del olivo que están relacionados con el tamaño del árbol, su entrada en producción y la maduración de la aceituna.

“Por primera vez se describen la mayor parte de genes que tiene el olivo, se identifican y anotan las funciones que tienen, lo que va a servir de herramienta a la comunidad científica para desarrollar aplicaciones concretas para distintos problemas”, asegura Francisco Luque, que explica que este trabajo beneficiará directamente a los diferentes proyectos de mejora genética que se desarrollan en Andalucía, “pues redundará en una mayor eficiencia y una reducción de los costes a la hora de obtener nuevas variedades mejoradas”.

Para este trabajo se han estudiado distintos tejidos del olivo en diferentes circunstancias posibles, utilizando muy diversos como frutos, raíces, hojas o semillas, en distintos momentos del desarrollo, tanto del fruto como del árbol, de las variedades picual, arbequina y lechín, de Sevilla.

“Solamente hemos detectado los genes que son utilizados por las células en cada tejido y momento del desarrollo analizados”, especifica el profesor del Departamento de Biología Experimental de la UJA.

Esta investigación se enmarca en el proyecto Oleagen, iniciado en 2008 y financiado por la Fundación Genoma España, IFAPA y Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA), cuyo fin era generar el mapa genético del olivo para conseguir información clave para obtener variedades de olivar que garanticen explotaciones más productivas y rentables, así como aceites de mayor calidad o con características más beneficiosas para la salud.

Referencia bibliográfica:

Antonio Muñoz-Mérida, Juan José González-Plaza, Andrés Cañada, Ana María Blanco, Maria del Carmen García-López, José Manuel Rodríguez, Laia Pedrola, M. Dolores Sicardo, M. Luisa Hernández7, Raúl De la Rosa, Angjelina Belaj, Mayte Gil-Borja, Francisco Luque, José Manuel Martínez-Rivas, David G. Pisano, Oswaldo Trelles, Victoriano Valpuesta and Carmen R. Beuzón. "De Novo Assembly and Functional Annotation of the Olive (Olea europaea) Transcriptome", DNA Research Advance Access. 1-16, 7 de enero de 2013. doi: 10.1093/dnares/dss036.

IDENTIFICAN 22 VARIEDADES DE MANZANO AUTÓCTONO DE NAVARRA RESISTENTES A ENFERMEDADES

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Existen 22 variedades muy resistentes al fuego bacteriano y moteado del manzano, dos de las enfermedades que mayores daños y perjuicio económico producen en los cultivos. Este es uno de los resultados de la investigación llevada a cabo durante ocho años por el Instituto de Tecnología Agroalimentaria de la Universidad de Gerona.

Manzanas afectadas por moteado

De aproximadamente un centenar de variedades de manzano autóctono de Navarra analizadas, 22 se han mostrado especialmente resistentes al fuego bacteriano y al moteado del manzano, según un estudio del Instituto de Tecnología Agroalimentaria de la Universidad de Gerona.

Los resultados del trabajo, dirigido por Jesús Murillo, catedrático de Producción Vegetal y responsable del grupo de investigación Protección de cultivos de la Universidad Pública de Navarra, han sido publicados recientemente en la revista científica Euphytica.

La investigación se inició con 103 variedades de manzano autóctono de Navarra, que forman parte de una colección de 253 variedades mantenida por el Instituto Técnico de Gestión Agrícola de Navarra (ITGA) en las localidades de Sartaguda y Santesteban e incluidas en el banco de germoplasma de manzano de la UPNA. En una primera fase se investigó la incidencia del fuego bacteriano y, posteriormente, se ha trabajado en conocer la resistencia de las distintas variedades al moteado del manzano.

En producción de sidra, podría implementarse una producción de tipo orgánica, donde no se utilicen fungicidas

El fuego bacteriano, causado por la bacteria Erwinia amylovora, es una enfermedad que causa pérdidas importantes cuando ataca a los cultivos de manzanos o perales, ya que en muchas ocasiones la única solución es la poda drástica de los árboles o su eliminación. En cuanto al moteado, está causado por el hongo Venturia inaequalis; es una de las enfermedades más importantes del manzano y afecta a hojas y frutos.

Según explica el investigador Alejandro Martínez-Bilbao, “hemos encontrado 22 variedades especialmente interesantes por su resistencia a las dos enfermedades. Las 22 son poco susceptibles al fuego bacteriano y presentan diferente resistencia ante el hongo causante del moteado; y de esas 22 variedades, cinco han destacado por sus cualidades agronómicas”. En concreto, estas cinco variedades de manzano para sidra son las denominadas 'Erremedio', 'Merealiña', 'Xarpaxar', 'Peaugon-Monsur' (origen Echauri) y '3.1.50' (origen Puente La Reina).

Evitar el uso de fungicidas

El estudio completo ha tenido una duración de ocho años, dos de experimentación y seis de observación de campo en la plantación experimental del ITG de Santesteban. El principal objetivo fue conocer la resistencia de los manzanos para sidra a las citadas enfermedades, especialmente al moteado. “Hay que tener en cuenta que el tratamiento habitual es el uso de fungicidas —indica el investigador—, pero en cultivos de variedades comerciales es preciso realizar varios tratamientos para que el árbol no se vea afectado y la fruta sea comercializable; además, se produce un descenso de la producción y, estéticamente, el fruto también resulta más feo”.

A raíz de los resultados, el campo de aplicaciones queda abierto: por ejemplo, en producción de sidra, podría implementarse una producción de tipo orgánica, donde no se utilicen fungicidas, o una producción de tipo integrada en la que, al contar con variedades más resistentes, el uso de fungicidas y productos fitosanitarios en general sea menor.

Otra de las vías apunta a la mejora genética de las variedades, a partir de aquellas que se han mostrado más resistentes a la enfermedad. “Esto sería a más largo plazo —señala Alejandro Martínez— porque es preciso realizar más estudios y ver de qué manera se podrían implementar estas variedades para realizar un programa de mejora genética mediante cruce o clonación de esos genes”.

En este sentido, aclara que “hay genes que, desde hace unos 50 años, están siendo introducidos para hacer resistentes a los manzanos, pero el patógeno varía y supera la resistencia. Una de las ventajas que nosotros hemos determinado es que las resistencias que presentan estas variedades ahora identificadas son distintas de aquellas que han sido superadas por el patógeno”

De las 103 variedades analizadas inicialmente frente a fuego bacteriano, 48 resultaron poco susceptibles a la enfermedad, lo que significa que resisten mejor y pueden evitar la tala del árbol. Posteriormente se analizaron in vitro 92 variedades de manzano, entre las que se incluyeron las 48 anteriores. Y de éstas, 22 resultaron no sólo más resistentes al fuego bacteriano sino también al moteado del manzano.

DETECTAN 55 MILLONES DE CAMBIOS GENÉTICOS EN LA EVOLUCIÓN DEL MAÍZ SALVAJE AL ACTUAL

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Tres trabajos internacionales han detectado millones de diferencias en el genoma de variantes de maíz (Zea mays) de todo el mundo. El registro de estas mutaciones escribe la historia de su domesticación por el ser humano.

La evolución ha seleccionado la uniformidad de las semillas: salvaje (abajo), criollo (centro) y domesticado (superior). Imagen: Thomas Kono.

Los genetistas van al grano. En esta ocasión, han comparado secuencias de ADN de 103 líneas de maíz salvajes y cultivadas de todo el mundo y han identificado 55 millones de variaciones genéticas. Estas mutaciones son fruto de 10.000 años de agricultura, durante los cuales el ser humano ha alterado genéticamente las especies vegetales al domesticarlas y cultivarlas.

Esta semana la revista Nature Genetics publica tres trabajos internacionales que describen esta evolución del maíz (Zea mays).

El trabajo, liderado por Jer-Ming Chia, investigador del laboratorio Cold Spring Harbor (EE UU), ha identificado 55 millones de mutaciones puntuales, llamadas ‘polimorfismos de un solo nucleótido’ en el lenguaje de los genetistas. Dentro de una misma especie, son las diferencias en la posición de los cuatro ladrillos que construyen una secuencia de ADN (adenina, timina, citosina y guanina) los que confieren las variaciones genómicas entre individuos.

Además de resecuenciar 103 líneas de maíz, salvajes y domesticadas, también analizaron la secuencia del maicillo (Tripsacum dactyloides).

Posteriormente, estos datos fueron analizados por Matthew B. Hufford, científico de la Universidad de California en Davis (EE UU), y su equipo. Los biotecnólogos identificaron las regiones del genoma que se seleccionaron en los primeros tiempos de la domesticación del maíz, y pudieron detectar las sucesivas mejoras de las variedades locales y actuales. De esta manera, localizaron los cambios genéticos durante la transición del carácter salvaje al actual del maíz.

Por último, Jinping Jiao y sus colegas de la Universidad de Agricultura de China resecuenciaron otras 278 líneas de maíz, lo que les permitió definir las regiones implicadas genéticamente en la domesticación del cereal.

Los millones de variaciones genéticas recién descubiertas representan una información muy valiosa para los genetistas que trabajan en mejorar el rendimiento de las cosechas. El cereal más cultivado del mundo –seguido por el trigo y el arroz– representa un reto para los científicos: tiene una secuencia de 2.300 millones de bases, tantos genes como un ser humano e incluso más diversos. En 2009, la revista Science anunció la secuenciación del genoma del maíz, que había comenzado en 2005 con un proyecto de 31 millones de dólares.

Referencia bibliográfica:

Chia, J-M. et al.: “Maize HapMap2 identifies extant variation from a genome in flux”. Hufford, M.B. et al.: “Comparative population genomics of maize domestication and improvement”. Jiao, Y. et al.: “Genome-wide genetic changes during modern breeding of maize”. Nature Genetics: 1-5, 1-4, 1-4, 3 de junio 2012. DOI: 10.1038/ ng.2313- ng.2309-ng.2312