Un grano antiguo revela secretos genéticos para hacer que el trigo harinero sea más resistente

Jul 11, 2023

Aprovechando la reputación de Oriente Medio como uno de los lugares de nacimiento históricos de la domesticación de cultivos de cereales, un equipo dirigido por KAUSTha compilado el primer mapa completo del genomade un grano antiguo conocido como einkorn.

La secuencia de 5.200 millones de letras proporciona una ventana a los orígenes evolutivos de diferentes especies de trigo. Podría ayudar a los agricultores y mejoradores de cultivos a desarrollar variedades de trigo harinero con mayor resistencia a las enfermedades, mayores rendimientos y mayor resistencia.

"Al comprender la diversidad genética y la historia evolutiva del einkorn, los investigadores ahora pueden aprovechar su potencial para futuros esfuerzos de mejoramiento y el desarrollo de variedades de trigo más resistentes y nutritivas", dice Hanin Ahmed, uno de los primeros autores del estudio y ex estudiante de doctorado. en KAUST.

El einkorn es uno de los cereales domesticados más antiguos del mundo y se remonta a más de 10.000 años en las regiones fértiles del Medio Oriente, donde comenzó su cultivo. Conocida como Triticum monococcum, la einkorn todavía se consume hoy en día y es apreciada por su perfil de sabor único y sus numerosos beneficios nutricionales. Sin embargo, su importancia en la producción mundial de alimentos a lo largo de los milenios ha ido disminuyendo gradualmente a medida que se disparó la popularidad del trigo harinero.

Las variedades de trigo harinero generalmente producen mayores rendimientos, lo que las hace más viables económicamente para la agricultura comercial a gran escala. Sin embargo, en comparación con sus primos silvestres, el trigo harinero moderno tiene una diversidad genética reducida, y muchos mejoradores ahora están preocupados por cómo se comportarán los cultivos existentes frente al cambio climático y las nuevas amenazas de enfermedades.

Entra la escanda. Debido a que el antiguo grano ha mantenido un acervo genético más grande, podría contener los secretos genéticos necesarios para desarrollar trigo harinero que pueda continuar alimentando a la creciente población mundial.

Para descubrir esos secretos, un equipo dirigido por Simon Krattinger y Jesse Polonia de KAUST, implementó una combinación de tecnologías de secuenciación de ADN para crear conjuntos de genomas de alta calidad para variedades de einkorn tanto silvestres como domesticadas.

Anteriormente, los investigadores habían asumido que la evolución del trigo era un proceso constante con una mezcla limitada de diferentes especies de trigo. Pero, según Krattinger: "Nuestros análisis genómicos ahora muestran que la historia del trigo es mucho más compleja e implicó mucha mezcla y flujo de genes entre diferentes especies de trigo", incluido el einkorn, que probablemente creció muy cerca de otras variedades de trigo. lo que lleva a una mezcla de ADN entre las dos especies estrechamente relacionadas que sigue siendo evidente hasta el día de hoy.

Así como el genoma humano contiene secuencias de nuestros primos neandertales, el genoma moderno del trigo harinero también está plagado de restos de ADN de escanda.

De hecho, la introducción de genes de einkorn en el pasado puede haber contribuido a ayudar al trigo harinero a adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes, señala Krattinger. Y si la historia sirve de indicación, lo mismo podría ser cierto para el futuro, especialmente con la ayuda de modernas técnicas de reproducción guiadas molecularmente.

"Los recursos de nuestro laboratorio ayudarán a transferir con precisión genes beneficiosos del escanda al trigo harinero", afirma Krattinger.

- Este comunicado de prensa se publicó originalmente en el sitio web de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah.