Investigadores de diversas instituciones alemanas han descifrado con éxito el genoma del maíz europeo por primera vez en la historia. Los investigadores analizaron cuatro líneas diferentes de maíz europeo utilizando modernas tecnologías de secuenciación y enfoques bioinformáticos. En comparación con dos líneas de América del Norte, encontraron diferencias significativas en el contenido genético y la estructura del genoma, después de unos cientos o miles de años de separación genética.

Cristobal Colón fue quien trajo el maíz a Europa desde las Américas. El maíz se adaptó a nuevos regímenes climáticos y de cultivo mediante el mejoramiento y la selección dirigidos y finalmente se extendió por todo el mundo. Hoy en día, las líneas de maíz no solo difieren en apariencia, sino que sus genomas también contienen muchas diferencias: presencia y ausencia de genes, así como variaciones estructurales. En 2009, se secuenció el genoma de la accesión de maíz de América del Norte “B73”. Sin embargo, esta secuencia de referencia solo cubre una pequeña parte del genoma mundial del maíz (pangenoma) y tiene un uso limitado como referencia para las líneas europeas.

Las denominadas regiones de “botones” (regiones de cromatina condensada en el ADN del maíz) varían sustancialmente en estas líneas de maíz. Las regiones de las perillas afectan a los genes adyacentes y, en áreas donde las perillas son más pronunciadas, los genes circundantes no se pueden leer. Esto resulta en una pérdida de la función genética. Los investigadores plantearon la hipótesis de que las diferencias en el contenido de los genes, la regulación de los genes y la influencia de las regiones de perillas podrían causar el efecto de heterosis. La heterosis ocurre cuando los descendientes de cruces son significativamente más grandes y producen mayores rendimientos que sus padres.

Si genes específicos de una generación parental no están presentes en una determinada región o no se pueden leer, esto también afectará la altura de la descendencia. Mediante el cruzamiento con una planta que contiene el factor genético necesario, el defecto se puede compensar en la próxima generación, dando como resultado plantas más grandes con mayores rendimientos. Aunque se ha explotado en la reproducción durante mucho tiempo, la base genética y molecular de la heterosis aún no se comprende completamente y los investigadores probarán su hipótesis en sus próximos pasos.

Más información en la web de Helmholtz Zentrum München.

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