El pangenoma construido a partir de 14 genomas y 2.320 accesiones reveló variaciones antes ocultas y permitió obtener una línea compacta que produjo alrededor de un 20% más bajo siembra densa
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo internacional de investigadores construyó el mapa genético más completo desarrollado hasta ahora para el maní cultivado (Arachis hypogaea) y utilizó este recurso para obtener una línea enana de mayor rendimiento. El trabajo reunió información de 2.320 accesiones procedentes de 87 países y regiones y permitió identificar variaciones estructurales y genes relacionados con características decisivas de la arquitectura de la planta.
La investigación fue liderada por la Academia de Ciencias Agrícolas de Shandong, en China, con participación del Centre for Crop and Food Innovation (CCFI) de Murdoch University, el International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT), la Academia de Ciencias Agrícolas de Guangxi, la Academia China de Ciencias Agrícolas y la Academia de Ciencias Agrícolas de Henan. Los resultados fueron publicados en Nature Genetics.
El nuevo trabajo amplía considerablemente los recursos disponibles para el mejoramiento del cultivo. En 2026, otro esfuerzo internacional ya había logrado descifrar genomas completos de maní sin vacíos, una base que permitió localizar genes relacionados con características como el tamaño de las semillas y el contenido de aceite.
El pangenoma reúne 14 genomas de las seis variedades botánicas
Para construir el nuevo recurso, los científicos ensamblaron 10 genomas de calidad de referencia y los combinaron con cuatro ensamblajes publicados anteriormente. El conjunto representa las seis variedades botánicas reconocidas del maní cultivado y fue organizado como un pangenoma basado en grafos.
Un genoma de referencia convencional representa fundamentalmente la información de uno o unos pocos materiales. Un pangenoma permite incorporar variantes presentes en numerosos individuos y ofrece así una representación más amplia de la diversidad genética disponible dentro de una especie.
Los investigadores utilizaron esta referencia para analizar 2.320 accesiones de maní de 87 países y regiones. El panel abarcó el 88,03% de la colección central de germoplasma del ICRISAT y el 59,21% de la colección central del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), dos de las mayores reservas de diversidad genética de este cultivo.
La utilización de grandes colecciones de germoplasma permite encontrar variantes que pueden quedar fuera de los materiales comerciales modernos. El mismo principio se aplica en otros cultivos: el análisis de bancos de semillas para acelerar el mejoramiento del maíz ha mostrado cómo las colecciones públicas pueden ayudar a localizar regiones genéticas asociadas con características agronómicas y de calidad.
La limitada diversidad genética ha dificultado mejorar el maní
El maní cultivado atravesó fuertes cuellos de botella genéticos durante su evolución y domesticación. Como resultado, la diversidad disponible dentro del cultivo es relativamente estrecha, una condición que ha dificultado históricamente la identificación y utilización de variantes útiles por parte de los mejoradores.
Su estructura genómica añade otra dificultad. El maní cultivado es una especie alotetraploide cuyo genoma deriva de dos ancestros silvestres diferentes. La presencia de regiones relacionadas y reorganizaciones cromosómicas puede dificultar la asignación correcta de determinadas secuencias cuando se utiliza una única referencia genómica.
El pangenoma permitió catalogar variaciones estructurales que anteriormente resultaban difíciles de identificar. Los investigadores estudiaron particularmente los intercambios homólogos entre regiones cromosómicas y su papel en la diferenciación de las poblaciones de maní.
La disponibilidad de mapas genéticos cada vez más detallados ya se utiliza para otros objetivos productivos. Programas anteriores han empleado información del genoma del maní para localizar regiones vinculadas con resistencia a enfermedades y combinar características favorables mediante selección asistida por marcadores.
Un gen oculto apareció dentro de una reorganización cromosómica
El análisis permitió identificar dos genes especialmente relevantes para la arquitectura del cultivo. Uno está relacionado con la ubicación donde se producen las flores, una característica que influye en la forma de la planta y en la disposición posterior de las vainas.
El segundo gen se encontraba dentro de un gran segmento cromosómico que había intercambiado su posición con otra región. Esta reorganización había dificultado su identificación mediante referencias genómicas anteriores.
Los experimentos mostraron que silenciar ese gen reducía la altura de las plantas y la longitud de los entrenudos. El hallazgo proporcionó a los investigadores una vía para desarrollar materiales de porte más compacto y estudiar si una arquitectura enana podía aprovecharse para incrementar la productividad bajo mayores densidades de siembra.
La identificación precisa de variantes favorables constituye uno de los objetivos centrales del mejoramiento contemporáneo. Nuevas plataformas buscan incluso combinar varios rasgos genéticos favorables dentro de una misma línea, reduciendo parte del tiempo necesario para reunir características productivas complejas.
LuAi-1 produjo alrededor de un 20% más con siembra densa
Con la información proporcionada por el pangenoma, el equipo cruzó un maní naturalmente enano con una variedad china de alto rendimiento y seleccionó descendientes que reunían las combinaciones genéticas buscadas.
De ese proceso surgió la línea denominada LuAi-1. Las plantas alcanzaron aproximadamente la mitad de la altura de la variedad parental y, en los ensayos de campo realizados por el equipo, produjeron alrededor de un 20% más cuando fueron cultivadas con alta densidad.
La ventaja observada está vinculada con la arquitectura compacta y con la posibilidad de establecer un mayor número de plantas en una superficie determinada. El resultado corresponde a los ensayos realizados por los investigadores y deberá interpretarse dentro de esas condiciones experimentales, sin asumir automáticamente el mismo incremento de rendimiento en todos los ambientes agrícolas.
El profesor Rajeev Varshney, director del CCFI de Murdoch University y coautor de correspondencia del estudio, relacionó el concepto con el papel histórico de las variedades semienanas de trigo y arroz. Las plantas compactas pueden presentar ventajas para incrementar la densidad, mejorar la estabilidad del cultivo y facilitar determinadas operaciones mecanizadas.
El mapa genético puede acelerar nuevos programas de mejoramiento
El valor del trabajo no se limita a LuAi-1. La base de datos creada ofrece a los investigadores una herramienta para buscar variantes relacionadas con otros caracteres productivos y seleccionar combinaciones genéticas que posteriormente puedan incorporarse a programas de mejoramiento.
El estudio complementa los avances recientes en secuenciación completa del cultivo, donde ya se habían identificado genes asociados con semillas más grandes y diferencias en el contenido de aceite. En conjunto, estos recursos permiten pasar de una descripción general del genoma a una búsqueda más precisa de regiones que puedan utilizarse en la selección de nuevas variedades.
El mejoramiento genético puede generar incrementos productivos sostenidos cuando los materiales son posteriormente evaluados en diferentes ambientes. En otros grandes cultivos, como la soja, las redes de ensayos han permitido cuantificar las ganancias de rendimiento asociadas con décadas de selección genética y separar ese aporte de los efectos del ambiente y el manejo.
Una herramienta para un cultivo importante en Asia y África
El maní es una fuente importante de proteína y aceite alimentario para cientos de millones de personas, con especial relevancia en regiones de Asia y África. Por ello, los investigadores consideran que disponer de variedades más productivas puede tener implicaciones tanto para agricultores comerciales como para pequeños productores.
La productividad final, sin embargo, seguirá dependiendo de la interacción entre genética, ambiente y manejo. Disponibilidad de agua, fertilidad, enfermedades, densidad y condiciones climáticas determinan cuánto del potencial de una variedad puede expresarse en el campo.
En sistemas de secano, por ejemplo, la elección del cultivo y el ajuste del manejo al agua disponible son factores decisivos. Ensayos recientes del INTA en Argentina compararon el comportamiento del maní y otros cultivos de verano frente a la variabilidad hídrica, mostrando la importancia de adaptar las decisiones agronómicas a cada ambiente.
El nuevo pangenoma proporciona ahora una base genética mucho más amplia para complementar ese manejo. Además de localizar genes conocidos, su utilidad reside en revelar variaciones estructurales que habían permanecido ocultas y permitir que los mejoradores exploren de manera más sistemática la diversidad conservada en los principales bancos mundiales de germoplasma de maní.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Nature Genetics
Murdoch University
