Papas fritas

Examinar el pasado de las papas podría mejorar las papas fritas del futuro

El examen de los antepasados ​​de la patata cultivada de América del Norte ha revelado un conjunto de genes comunes y vías genéticas importantes que han ayudado a las papas a adaptarse durante miles de años. Una nueva investigación muestra claves genéticas potenciales que podrían asegurar que la cosecha prosperará en el futuro.

 

El viejo adagio de mirar al pasado para comprender el futuro ciertamente se aplica a la mejora de las papas.

 

El examen de los antepasados ​​de la patata cultivada hoy de América del Norte ha revelado un conjunto de genes comunes y vías genéticas importantes que han ayudado a las mismas a adaptarse durante miles de años. Robin Buell, profesor de Biología Vegetal de la Universidad Estatal de Michigan y autor principal del artículo, muestra posibles claves genéticas que podrían asegurar que la cosecha prosperará en el futuro.

 



 

“En todo el mundo, la papa es el tercer cultivo más importante cultivado para el consumo humano directo, sin embargo, los criadores han tenido dificultades para producir nuevas variedades que superan a las liberadas hace más de un siglo”, dijo Buell. “Al analizar la papa cultivada y sus parientes silvestres utilizando enfoques de genómica moderna, pudimos revelar los factores clave que podrían abordar la seguridad alimentaria en la agricultura del siglo XXI”.

 

Las papas cultivadas, domesticadas a partir de especies silvestres de Solanum, una especie diploide genéticamente más simple (que contiene dos conjuntos completos de cromosomas), se pueden rastrear hasta las montañas de los Andes en Perú, América del Sur.

 

Si bien se desconocen los medios exactos de la migración de la papa, las papas  esencialmente se diseminaron en todo el mundo desde su domesticación hace unos 8,000 a 10,000 años. Como las papas fueron extraídas de las regiones más ecuatoriales de Perú y Bolivia al sur de Sudamérica, se adaptaron a los días más largos de verano en Chile y Argentina.

 

Un aspecto que se conoce es cómo los conquistadores españoles introdujeron las papas al regresar de sus hazañas sudamericanas al continente europeo, donde las papas se adaptaron rápidamente como cultivo básico. A medida que los exploradores se aventuraron de Europa a América del Norte, también trajeron papas al nuevo mundo.

 

El explorador científico Michael Hardigan, anteriormente en MSU y ahora en la Universidad de California-Davis, dirigió el equipo de MSU y el Instituto Politécnico de Virginia y científicos de la Universidad Estatal. Juntos, estudiaron variedades silvestres, landrace (papas de América del Sur que son cultivadas por los agricultores locales) y cultivares modernos desarrollados por criadores de plantas. El resultado, publicado en la edición actual de Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias, fue el estudio más grande de re-secuenciamiento de cultivos hasta la fecha.

 

No solo implicó una reestructuración sustancial de la papa, sino que también abordó uno de los genomas de cultivos más diversos. Las papas modernas que se encuentran en las cocinas de hoy en día son papas tetraploides genéticamente complejas, que tienen cuatro veces el número regular de cromosomas. El genoma complejo de las papas alberga aproximadamente 39,000 genes. (En comparación, el genoma humano comprende aproximadamente 20,000 genes).

A partir del gran conjunto de genes, los investigadores identificaron 2.622 genes que impulsaron la mejoría temprana del cultivo cuando se domesticaron por primera vez. El estudio aparece en la edición actual de Proceedings of the National Academy of Sciences.

Estudiar el espectro de la diversidad genética, desde su pasado salvaje hasta su presente cultivado, puede proporcionar una fuente esencial de potencial de adaptación sin explotar, dijo Buell.

 

“Podremos identificar y estudiar introgresiones históricas y eventos de hibridación, así como encontrar genes dirigidos durante la domesticación que controlan la varianza de los rasgos agrícolas”, dijo. “Muchos de estos ayudan a enfocarse en adaptarse a diferentes climas, defenderse de diferentes patógenos o mejorar el rendimiento, claves que esperamos comprender mejor para mejorar los futuros esfuerzos de mejoramiento”.

Por ejemplo, las papas silvestres se reproducen a través de bayas y semillas. Las papas cultivadas son asexuales y son alimento y semilla en una. (Cualquiera que haya dejado una papa en una despensa oscura demasiado tiempo ha sido testigo de este rasgo de primera mano).

 

Los investigadores presentan evidencia de las firmas de selección en los genes que controlan este cambio. También arrojan luz sobre el papel de las especies silvestres en las vías genéticas para combatir las plagas y procesar azúcares para la alimentación. Al sumergirse en un territorio algo oscuro, analizaron posibles fuentes genéticas que controlan el ritmo circadiano; sí, las plantas también tienen relojes de 24 horas que controlan los procesos biológicos.

 

“Sabíamos sobre sus características fisiológicas, pero no sabíamos qué genes estaban involucrados”, dijo Buell. “A medida que las papas fueron trasladadas, tuvieron que adaptarse a días más largos, más horas de luz solar. Ahora estamos comenzando a entender qué está sucediendo a nivel genético y cómo las especies silvestres de Solanum evolucionaron a papas tetraploides adaptadas durante largos días”.

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