Un nuevo análisis de ADN de 445 tipos de lechuga muestra cómo la lechuga pasó de ser una maleza con espinas hasta un abánico de variedades con hojas comestibles durante un período de 6.000 años de mejoramiento genético realizado por el ser humano.
La lechuga iceberg, hoja de roble, la lechuga romana y todas las demás variedades que comemos hoy en día, descienden de plantas silvestres que fueron modificadas hace 6000 años en el Cáucaso para poder cosechar el aceite vegetal de sus semillas. Después de que los antiguos griegos y romanos siguieron cultivando las plantas para usarlas como verduras de hoja, la lechuga también terminó en nuestros platos con el paso del tiempo. La historia especial de la lechuga se ha descrito en detalle gracias al análisis de ADN de 445 tipos de lechuga, realizado por la Universidad de Wageningen (Países Bajos) y el BGI de China. Su investigación se publicó en la revista Nature Genetics y abre la puerta a un mejoramiento genético más rápido y eficiente de cultivos alimentarios más resistentes.
Trate de imaginar una colección de 2500 tipos diferentes de lechuga: aproximadamente 1500 variedades que cultivaron agricultores en algún lugar del mundo y aproximadamente 1000 poblaciones de plantas de lechuga silvestres de los bordes de las carreteras y reservas naturales. Luego, intenta imaginar el ADN que se recolecta de todos estos tipos de lechuga y se usa para determinar cómo se formó la lechuga en nuestro plato. Las primeras plantas silvestres se modificaron para su cultivo hace 6000 años en el Cáucaso. Estas primeras lechugas solo eran adecuadas para cosechar semillas para extraer aceite, y los antiguos griegos y romanos cultivaron aún más estas plantas (en ese momento, todavía tenían espinas en las hojas) para usarlas como vegetales de hoja comestible. Y la historia contada por el ADN continúa, hasta los estadounidenses que necesitaban las propiedades de las variedades silvestres para cambiar hacia la lechuga lisa y mantecosa hasta la lechuga iceberg dura y arrugada de ahora. ¡Hemos aprendido toda esa información desde el ADN de estos tipos de lechuga!
Migración lenta por Europa
El Centro de Recursos Genéticos de los Países Bajos (CGN), que es el banco de genes holandés y forma parte de la Universidad e Investigación de Wageningen (WUR), gestiona esta colección de 2500 tipos de lechuga. Esta es la colección de lechugas más grande, completa y mejor documentada del mundo.
En colaboración con el BGI chino, se está determinando el orden del ADN para los 2500 tipos, incluido un análisis de variantes genéticas y las diferencias y similitudes entre estas variantes. Los resultados de los primeros 445 tipos de lechuga han dado lugar a una publicación en Nature Genetics sobre los orígenes y la historia de fitomejoramiento del cultivo.
Parece que se dispuso de una gran cantidad de información. Resulta que las variedades modernas de lechugas cultivadas se parecen en su mayoría a su predecesora silvestre Lactuca serriola del Cáucaso y las primeras lechugas cultivadas deben haber sido cultivadas para semilla y utilizadas para aceite. También se puede reconstruir la lenta migración de la lechuga a través de Europa a través del Imperio Romano, así como la transición de cultivo de semillas a cultivo de hojas.
Lechuga iceberg versus lechuga mantecosa «antigua»
El estudio también pudo determinar el punto en el que la lechuga iceberg más reciente se separó de la lechuga mantecosa «antigua» en el material genético de la Lactuca virosa silvestre, un hecho que se sospechaba desde hacía mucho tiempo con base en los datos genealógicos de estas variedades de lechuga.
El análisis de la relación entre la información del ADN y los rasgos de las lechugas cultivadas muestra que se llevó a cabo una selección rigurosa de los rasgos agrícolas deseables para la producción y el consumo, los «rasgos de domesticación» como la ausencia de espinas y púas, lo que resultó en una diversidad reducida en las regiones del ADN donde se encuentran los genes de estos rasgos. También parece que es posible determinar la ubicación de varios genes en el ADN mediante el análisis de la relación entre la variación del ADN y los rasgos a través de los denominados estudios de asociación del genoma completo (GWAS).
La clave para una gran cantidad de material genético para el mejoramiento
Según Rob van Treuren y Theo van Hintum, los dos coautores de la publicación de Wageningen, la investigación demuestra maravillosamente cuánta información se puede recopilar a partir de la información del ADN en una colección de un banco de germoplasma. También muestra cuán importante es la preservación y protección de la biodiversidad y las fuentes genéticas para un suministro de alimentos sostenible en tiempos de cambio climático y una población mundial en crecimiento.
“Determinar el orden del ADN del material, en nuestras colecciones y otras, permite a la ciencia rastrear los rasgos ocultos hasta ahora, en miles de variedades y poblaciones silvestres de lechuga y otros cultivos. Al hacerlo, hemos obtenido la llave de un enorme cofre de tesoro. Por ejemplo, imagina que la investigación indica que ciertos genes son importantes para la resistencia a la sequía o una determinada enfermedad. Entonces, podrías buscar en los datos de ADN recursos genéticos que tengan genes que se vean muy similares y, utilizando esos recursos, podría cultivar plantas mucho más rápido y más efectivo de lo que era posible anteriormente. Eso no es nada menos que revolucionario. »
Estudio: https://www.nature.com/articles/s41588-021-00831-0
