Investigadores 'crackean' el ADN del algodón para determinar la forma de las hojas

Los investigadores saben que la variación en las formas de las hojas puede significar grandes diferencias en los resultados productivos de un agricultor. Ahora, este nuevo descubrimiento da a los fitomejoradores la información genética clave que necesitan para desarrollar variedades de cultivo que aprovechen al máximo estas diferencias de forma de hoja.

En un artículo publicado en la revista PNAS, los investigadores del NC State y los colegas del Centro de Ciencia de Plantas de Danforth, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos y Cotton Incorporated describen cómo usaron las herramientas genómicas y moleculares para encontrar la ubicación de La secuencia de ADN que determina las principales formas foliares en el algodón americano.

Los investigadores también describen cómo manipularon el código genético para alterar la forma de las hojas de una planta de algodón en formas potencialmente beneficiosas.

Este descubrimiento representa un paso significativo hacia el desarrollo de variedades de algodón que producen rendimientos más altos a menor coste para los agricultores, dijo Vasu Kuraparthy, profesor asociado del Departamento de Ciencias del Suelo y Ciencias del North Carolina State y investigador principal del proyecto.

Los científicos han reconocido que las plantas de algodón con hojas que tienen cinco lóbulos profundos, como las hojas de la planta de okra, ofrecen ventajas a los agricultores sobre lo que los investigadores llaman hojas "normales". Ryan Andres, un investigador postdoctoral que trabajó en el laboratorio de Kuraparthy mientras era estudiante de posgrado, dijo que los llamados algodones de hoja "okra" son menos susceptibles a la putrefacción que las variedades de algodón de hoja "normal" que producen establemente.

Las hojas de okra también permiten que el rociado se distribuya más uniformemente a través de una planta y se asocian con tasas más altas de floración y tasas de madurez tempranas en el algodón, agregó Andres.

Para determinar si habían encontrado la secuencia de ADN que controlaba las formas principales de hojas en algodón, los investigadores infectaron plantas de hoja de okra con un virus modificado que silenció el gen diana. Esto llevó a una producción temporal de hojas normales hasta que las plantas superaron al virus experimental y volvieron a formar hojas de okra.

Kuraparthy y Andres dijeron que esperan que esta arquitectura foliar lleve a cultivar un algodón ideal, o ideotipo, capaz de combinar las ventajas de las dos formas de hoja.

"Hemos sido capaces de crear nuestro ideotipo, pero sólo de forma transitoria. Un día queremos poder hacerlo de una manera hereditaria, y el primer paso en eso es encontrar el gen y probar que este es el gen y estos son los polimorfismos en el gen que causan estos cambios ", dijo Kuraparthy.