El maíz sólo utiliza las características de la madre, en la transferencia genética

En el caso del maíz, el embrión utiliza sólo las copias genéticas heredadas de la madre, las contribuciones paternas no tienen la capacidad de involucrarse en el desarrollo de la semilla en las etapas tempranas de la fecundación, según muestra un estudio sobre transferencia genética realizado por científicos mexicanos, publicado en la revista Nature. El descubrimiento, refieren los autores, podría servir para crear más rápidamente semillas mejoradas.

Cuando se cruzan dos razas de maíz, la primera generación de plantas presenta características superiores a la de los padres, fenómeno que se conoce como vigor híbrido y que fue la base para que la producción de este grano aumentara entre 2 y 5 veces durante el siglo XX, en comparación con las variedades tradicionales.

Esta cruza de diferentes razas de plantas, algunas de ellas mejoradas, dio origen a las variedades híbridas; sin embargo, el proceso para obtener un producto híbrido puede tardar varios meses y resultar muy costoso, por ello los altos precios de las semillas mejoradas.

Sin embargo, gracias a un nuevo estudio realizado por investigadores del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad  del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Langebio-Cinvestav) este proceso podría reducirse en tiempo y crear más rápidamente semillas mejoradas.

El estudio describe la transferencia genética en los primeros días en el desarrollo de una semilla y fue realizado por los investigadores Gerardo Del Toro De León, Marcelina García Aguilar y Stewart Gillmor (Laboratorio de Morfogénesis y Desarrollo de Plantas del Langebio-Cinvestav). Se muestra en él que durante los primeros días de desarrollo de la semilla en plantas, las contribuciones maternas dominan sobre las paternas durante la embriogénesis (proceso de formación de un organismo).

En el proceso de la fecundación en plantas, las copias de genes maternas y paternas deben combinarse para dar origen a un nuevo individuo. Sin embargo, gracias al hallazgo de los investigadores del Cinvestav, se ha comprobado que las contribuciones paternas no tienen la capacidad de involucrarse en el desarrollo de la semilla en las etapas tempranas de la fecundación, ya que el embrión utiliza únicamente las copias heredadas por la madre.

Fecundación y genóma dominante

El estudio realizado por los investigadores del Cinvestav representa un gran avance en torno a la fecundación de las semillas, debido a que hasta ahora existía un debate entre científicos sobre si había una dominancia entre el genoma materno y paterno o eran equivalentes durante la transcripción genética en las semillas.

Aunado a ello, los expertos del Langebio descubrieron que dicho fenómeno varía en semillas híbridas, las cuales actualmente son la base de la agricultura moderna, de ahí la importancia del descubrimiento. Actualmente el grupo se enfoca en identificar los elementos genéticos responsables del fenómeno descubierto tanto en embriones híbridos como no híbridos.

Cabe mencionar que el Laboratorio de Morfogénesis y Desarrollo de Plantas del Langebio-Cinvestav, dirigido por Stewart Gillmor,  se ha dedicado desde su creación a investigar las contribuciones maternas y paternas a nivel genético durante el desarrollo de las semillas, para ello han utilizado plantas mutantes de Arabidopsis thaliana como modelo de estudio.

De acuerdo con Stewart Gillmor, este estudio realizado en su totalidad en México, muestra la calidad de la ciencia en el país, además de que es uno de los cuatro artículos de la ciencia mexicana que en la última década se han publicado en la revista Nature, donde tres de ellos han sido del Cinvestav.

• Información bibliográfica completa
• Referencia: Gerardo Del Toro-De León, Marcelina García-Aguilar & C. Stewart Gillmor: “Non-equivalent contributions of maternal and paternal genomes to early plant embryogenesis”.
  Nature 514, 624–627 (30 October 2014) doi: 10.1038/nature13620
  http://www.nature.com/nature/journal/v514/n7524/full/nature13620.html