El fingerprinting produce 
resultados sorprendentes 
en la diversidad del trigo

Capturar la diversidad recolectando y almacenando razas criollas de trigo es un asunto complicado. ¿Deben los recolectores ir a muchos campos y obtener una sola muestra de cada una? ¿O deben ir a un solo campo y coleccionar una multitud de muestras? ¿Las estrategias de muestreo tienen que ser las mismas en regiones que son un centro de origen y en las que no lo son? Y éste es sólo el comienzo. Las estrategias de almacenamiento y conservación también difieren según la variación de cada raza criolla. El fingerprinting genético puede responder a todas estas preguntas.

La genetista molecular del CIMMYT Marilyn Warburton y su equipo examinaron alrededor de 150 razas criollas recolectadas en diversos países utilizando métodos diferentes. Los “datos de origen”, cuando existían, proporcionaron información acerca de dónde y cómo se recolectó y se almacenó una muestra. Por ejemplo, una muestra podía ser recolectada como una sola espiga (mazorca) de grano de una sola planta, como espigas de varias plantas del mismo campo que eran conservadas por separado por el banco de germoplasma, o como parte de una “mezcla” de semillas, las semillas recolectadas de varias plantas que se pensaba que eran representativas de una determinada raza criolla y que se mantenían en la misma muestra. El análisis fortaleció opiniones sustentadas por mucho tiempo acerca de la recolección, pero, sorprendentemente, contradijo otras.

El equipo encontró tremendas diferencias genéticas entre razas criollas cultivadas dentro de un país considerado centro de origen del trigo, a pesar de que las razas criollas tenían el mismo nombre y fueron recolectadas de aldeas vecinas. Por otra parte, en países no designados centros de origen, aun las razas criollas que tenían nombres diferentes parecían ser genéticamente muy similares.

“Estos resultados indican a los científicos que deben concentrar su recolección en centros de diversidad”, dice Warburton. “Si bien sabíamos eso en teoría, ahora tenemos datos para respaldarlo”.

Sin embargo, el equipo obtuvo resultados desconcertantes, que mostraban que la cantidad de variación dentro de la muestra de una raza criolla no concordaba necesariamente con la forma en que fue recolectada, un resultado que contradecía la opinión corriente.

“Si la muestra fue recolectada como mezcla”, explica Warburton, “esperaríamos ver varios alelos diferentes –formas del mismo gen– en cada marcador, pero con mucha frecuencia veíamos uno o dos alelos. El campo donde recogimos la muestra estaba sembrado con un solo genotipo o se perdió algo de variación después de años de almacenamiento”.

Esas muestras no deben ser tratadas como mezclas sino más bien como una sola línea endogámica. Cuando se regenera la muestra, se pueden sembrar menos semillas. Además, se puede informar a los mejoradores de que es limitada la variación existente en la línea y que ésta puede ser tratada como una línea endogámica.

Algunas muestras recolectadas de una sola espiga mostraban mucha variación. Hay varias explicaciones posibles de este resultado imprevisto. La muestra puede haber sido un híbrido resultante de la contaminación (algo raro pero no imposible), las semillas pueden haber sido mezcladas durante alguna etapa de la manipulación o, sencillamente, los datos de origen eran incorrectos. Cualquiera que sea la forma en que se produjo la variación, los mejoradores de trigo o los curadores de los bancos de germoplasma no deben tratar estas muestras como líneas endogámicas sino como mezclas y conservar su diversidad.

“Este trabajo tuvo una utilidad práctica inmediata para el banco de germoplasma”, dice Bent Skovmand, jefe del banco de germoplasma de trigo. “Empleando estas técnicas en una escala más amplia, podemos ayudar a las personas a recolectar y almacenar los recursos genéticos en forma más eficiente, evitar la pérdida de variación y ahorrar dinero al cultivar sólo la cantidad de plantas necesarias para retener la diversidad genética en una determinada muestra”.

¿Qué es el fingerprinting 
genético?

El fingerprinting genético probablemente sea más conocido por sus aplicaciones en las personas –donde se usa para determinar la paternidad o indicar si una persona estuvo presente en la escena de un crimen– que por sus aplicaciones en las plantas. No obstante, al igual que el fingerprinting en los seres humanos, el fingerprinting en las plantas puede aclarar algunos misterios.

Conocido también como “fingerprinting del ADN” y “trazado del perfil del ADN”, el fingerprinting en las plantas se basa en el supuesto de que cada variedad o población individual tiene un perfil genético, revelado mediante su ADN, que es exclusivo de esa variedad o población.

Los investigadores obtienen muestras de ADN a partir del tejido vegetal y usan varias técnicas para producir un “fingerprint” (una huella característica y singular), que se ve como una serie de bandas de tamaño variable, muy similar a un código de barras. Las bandas correspondientes a una variedad pueden ser comparadas con las de otras variedades para detectar similitudes y diferencias. Cuanto más similitudes hay, más emparentadas están las dos variedades y se pueden determinar los progenitores de la variedad en cuestión (o de las variedades hermanas que comparten los mismos progenitores).

Si bien los mejoradores en general tienen una buena idea de los orígenes y las probables ventajas genéticas de las variedades o líneas que desarrollan, el fingerprinting agrega mayor certidumbre a su labor y les ayuda a trabajar con más rapidez. Las líneas estrechamente emparentadas suelen compartir las mismas características; de ese modo, si una línea tiene un comportamiento favorable en ciertas condiciones, las líneas estrechamente emparentadas con ella probablemente también lo tendrán. Además, en el mejoramiento de híbridos, las líneas que no están emparentadas por lo común generan híbridos con mejor comportamiento que las líneas que están emparentadas entre sí o son muy similares genéticamente. El fingerprinting del ADN puede ayudar a los mejoradores a decidir cuáles variedades cruzar con cuáles otras.

Otro problema que puede confundir el fitomejoramiento es que las variedades encontradas en varias partes del mundo (o, incluso, en el mismo país o provincia) pueden tener el mismo nombre, pero quizás ni siquiera estén emparentadas. El fingerprinting puede determinar si las variedades con el mismo nombre son auténticamente idénticas desde el punto de vista genético. Esta información ayuda a los mejoradores y también a los curadores de los bancos de genes a decidir qué semilla conservar.

Arriba

Contenido

August, 2004