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Las variedades enanas en la planta Arabidopsis son una 'revolución verde' natural

Durante la llamada revolución verde de los años 60, un movimiento que cambió las prácticas agrarias en muchas explotaciones de todo el mundo, se aplicaron técnicas de mejora genética para obtener variedades de cereales de talla reducida, más resistentes y productivos. Algunas mutaciones similares a las que se obtuvieron artificialmente durante dicha revolución también se transmiten de manera natural en poblaciones de la planta Arabidopsis thaliana, según un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Imágenes de la planta Arabidopsis thaliana (variedad enana y normal). / UB.

Un estudio de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona y el Instituto Max Planck de Investigación Fitogenética (Alemania), entre otros centros, ha analizado las variedades enanas en la planta Arabidopsis. En los años 60 hubo un movimiento agrario, denominado revolución verde, que mediante técnicas de mejora genética permitió obtener variedades de cereales enanos y más resistentes y productivos.

Estas técnicas de mejora genética de cultivos contribuyeron a incrementar la producción agrícola en países en vías de desarrollo. En 1970, el científico Norman Borlaug, pionero en la producción de variedades semienanas e icono de la revolución verde, recibía el premio Nobel de la Paz por su lucha para reforzar la producción agrícola en el mundo mediante la biotecnología.

El nuevo trabajo, publicado en PNAS, determina que la especie Arabidopsis thaliana —modelo de estudio en biología vegetal que se distribuye de manera natural por todo el hemisferio norte— presenta entre un 1% y un 5% de individuos semienanos en poblaciones de Europa y Asia.

La especie Arabidopsis thaliana presenta entre un 1% y un 5% de individuos semienanos en poblaciones de Europa y Asia

"La distribución geográfica no es el resultado de la expansión de poblaciones, puesto que los individuos semienanos presentan diferentes mutaciones que demuestran un origen independiente", explica Rubén Alcázar, investigador Ramón y Cajal en el Departamento de Productos Naturales, Biología Vegetal y Edafología de la Facultad de Farmacia. "Es interesante —continúa el experto— que este fenotipo sea tan recurrente, porque esto indica algún tipo de ventaja evolutiva".

Tras la huella de la evolución natural

En muchas variedades de arroz y cebada que son semienanas, la talla baja está causada por un déficit en giberelinas, unas hormonas vegetales que potencian el crecimiento en altura. Estas variedades semienanas presentan un gen alterado que afecta a una enzima que participa en la etapa final de la biosíntesis de giberelinas.

Esta deficiencia, sin embargo, no afecta a otros procesos del desarrollo vegetal que son dependientes de esta hormona. Esto se explica por la existencia de otros genes funcionales que permiten suplir las giberelinas en el resto de procesos donde son necesarias. "Podríamos decir que esta mutación afecta principalmente a la altura de las plantas", indican los autores del trabajo.

El nuevo estudio sugiere que las mutaciones que producen individuos semienanos por el déficit en giberelinas son favorecidas en algunas poblaciones locales. "Es un caso donde una mutación aislada por el hombre para aumentar la productividad agrícola es seleccionada por la naturaleza en respuesta a un factor ambiental que todavía no hemos podido determinar", remarca Rubén Alcázar.

"Esto nos demuestra que podemos anticipar soluciones a los retos de la agricultura, estudiando la evolución natural de las poblaciones, incluso en plantas modelo como la Arabidopsis", concluye Alcázar.

Referencia bibliográfica:

Barboza L, Effgen S, Alonso-Blanco C, Kooke R, Keurentjes JJ, Koornneef M, Alcázar R. "Arabidopsis semidwarfs evolved from independent mutations in GA20ox1, ortholog to green revolution dwarf alleles in rice and barley". PNAS 110(39):15818-23. doi: 10.1073/pnas.1314979110.

Fuente: Universidad de Barcelona
Derechos: Creative Commons
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