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Investigadores descubren la clave para la domesticación de la cebada

Publicado hoy en la revista Cell , los investigadores han descubierto dos genes en la cebada silvestre que permitieron su domesticación de una hierba silvestre a lo que hoy es el cuarto cultivo de cereales más importante del mundo tanto en el área de cultivo como en la cantidad de grano producido.

«La cebada fue uno de los primeros cultivos en el mundo que se cultivó y cultivó, mucho antes que el trigo», dice el coautor, profesor emérito Geoff Fincher, del Centro de Excelencia en Paredes de Células Vegetales del Australian Research Council (ARC) en la Escuela de Agricultura de la Universidad. , Comida y vino.

«Pero a pesar de esta larga historia, hasta ahora no hemos podido responder a la importante pregunta de cómo la cebada silvestre pasó de dejar caer su grano al suelo en la madurez al grano que permanece en la espiga, un cambio genético que era necesario permitir cosecha eficiente de grano. Tampoco hemos sabido si la domesticación de la cebada se originó en un lugar y momento, o ocurrió varias veces «.

Dirigidos por el profesor Takao Komatsuda del Instituto Nacional de Ciencias Agrobiológicas y el Instituto de Ciencias y Recursos Vegetales de la Universidad de Okayama, ambos en Japón, los investigadores descubrieron dos genes, Btr1 y Btr2, involucrados en la dispersión del grano en la madurez de la cebada silvestre.

Estos genes del ‘raquis frágil’ controlan la fuerza del punto de unión entre los granos maduros y la espiga de cebada. En la cebada silvestre, el grano maduro se rompe fácilmente, lo que facilita la dispersión de semillas y la supervivencia de la especie, pero hace que la cosecha de grandes cantidades de grano sea prácticamente imposible.

Los investigadores identificaron el cambio genético molecular por el cual este punto de unión perdió su característica frágil a través de eventos de mutación natural aislados, lo que resultó en granos maduros que permanecían adheridos a la cabeza. Esto se asoció con un cambio en el espesor de la pared celular en el punto de unión del grano a la espiga. Los científicos del Centro de Excelencia ARC en Paredes Celulares Vegetales compararon las composiciones de las paredes celulares en los puntos de unión.

«Los agricultores antiguos reconocieron que ahora podían cosechar todos los granos al mismo tiempo», dice el profesor Fincher. «Luego podrían seleccionar las mejores plantas de cebada para el cultivo».

El equipo también comparó el ADN de estos dos genes recién descubiertos en varias cebadas silvestres y cultivadas. El resultado mostró que la domesticación de la cebada se produjo con dos mutaciones independientes, primero en el área del sur de Levante (Israel moderno) hace unos 10.000 años, y más tarde en el área del norte de Levante (actual noroeste de Siria y sureste de Turquía).

«Hoy podemos ver esta diferencia en la diversidad genética extremadamente alta que existe en la cebada», dice el profesor Fincher. «Esta información genómica más reciente y el potencial para introducir rasgos de cebada silvestre aún no utilizados pueden ofrecer un gran potencial nuevo en nuestros programas de mejoramiento de cebada».

MA