Las batatas son una fuente de energía agrícola que alimenta a millones de personas en todo el mundo.
por el Instituto Boyce Thompson
Sin embargo, su compleja genética dificulta que los cultivadores comprendan y mejoren características como el rendimiento, la resistencia a las enfermedades y el contenido nutricional. Un nuevo estudio revela información sobre la importancia de aprovechar las «dosis de alelos» en las prácticas de cultivo de batatas.
«Las batatas son hexaploides, lo que significa que tienen seis copias de cada cromosoma, a diferencia de cultivos diploides como el tomate o el arroz, que tienen dos», explicó Zhangjun Fei, profesor del Instituto Boyce Thompson y uno de los autores principales del estudio.
«Esta complejidad genética permite una mayor variación y adaptabilidad, pero dificulta la cría selectiva. A diferencia de los cultivos diploides, en los que los cambios genéticos individuales pueden tener efectos notables, las batatas requieren un enfoque más matizado».
Los investigadores crearon un mapa detallado de variaciones genéticas mediante el análisis de 294 variedades de batata. Este mapa no solo observó qué genes estaban presentes, sino también cuántas copias de variantes favorables existían en cada planta. Descubrieron que las diferencias en la dosis de alelos afectan significativamente a características agrícolas importantes, como el peso de las raíces, la arquitectura de la planta y el color de la pulpa.
El estudio descubrió que los programas de mejoramiento exitosos han dirigido inconscientemente la dosis de alelos a lo largo del tiempo. Las variedades modernas de batata tienden a tener más copias de alelos beneficiosos en comparación con sus antecesoras, lo que explica por qué los cultivos actuales generalmente tienen un mejor rendimiento.
El estudio se centró en China, que produce más de la mitad de las batatas del mundo. Los investigadores descubrieron que los criadores chinos han tenido especial éxito en la selección de variedades con copias óptimas de genes para rasgos deseables, como un mayor tamaño de raíz tuberosa y un mejor crecimiento en condiciones de hacinamiento.
A través de su investigación, los científicos identificaron un gen candidato importante llamado IbEXPA4, que se sospechaba que influía en el peso de la raíz tuberosa. Realizaron una serie de experimentos y descubrieron que cuando se suprimía el gen IbEXPA4, la raíz de la batata crecía, lo que confirmaba el impacto del gen en el tamaño.
El estudio, publicado recientemente en Nature Plants , también reveló cómo las variaciones de secuencia alteran la expresión del gen Orange, que regula el color de la pulpa. Comprender este mecanismo podría ayudar a los criadores a desarrollar batatas con un contenido nutricional mejorado, como un mayor contenido de betacaroteno.
Con este nuevo conocimiento, los fitomejoradores pueden desarrollar variedades mejoradas de batata ajustando las dosis de alelos en lugares específicos del genoma. En un mundo donde la seguridad alimentaria es una preocupación creciente, esta investigación podría contribuir a crear variedades de cultivos de alto rendimiento, nutritivas y resistentes.
Más información: Xiangbo Zhang et al, Refinamiento del mejoramiento poliploide en batata mediante la mejora de la dosis de alelos, Nature Plants (2024). DOI: 10.1038/s41477-024-01873-y
