La diversidad del maíz descubrimientos pueden ayudar a aliviar dolores de hambre del mundo

Investigadores de la Universidad de California, Davis, un informe que los antiguos agricultores tuvieron un impacto más fuerte sobre la evolución del maíz, o de maíz, de criadores de planta moderna han tenido sobre el grano, ahora uno de los cultivos del mundo superior de producción.

Los hallazgos, junto con un compañero de estudio sobre la diversidad del maíz, se publicará el 3 de junio en la edición online de la revista Nature Genetics. La investigación fue financiada por la National Science Foundation y llevada a cabo por científicos de 17 instituciones internacionales, incluidos BGI, organización de genómica más grande del mundo. Servirá como base para futuras investigaciones en la evolución de cultivos.

“Estos dos estudios proporcionan una nueva y más amplia comprensión de variación genómica en el maíz, que será sumamente importante a fitomejoradores trabajan para aumentar el rendimiento de maíz en el frente de crecimiento de la población mundial y el cambio climático,” dijo el genetista de plantas Jeffrey Ross-Ibarra, el investigador principal del estudio dirigido de UC Davis.

La población mundial se espera subir de 7 millones de personas este año a un estimado de 9 millones en 2050. La organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación predice que la producción de alimentos tendrá que aumentar en un 70 por ciento durante las próximas cuatro décadas para satisfacer la demanda prevista. Globalmente, el 90% de estos incrementos de producción tendrá que provienen de creciente rendimiento de los cultivos en tierras de cultivo existentes en lugar de traer nuevas tierras a la producción agrícola.

El nuevo estudio liderado por UC Davis analizó la evolución del maíz durante el período cuando se fue domesticado hace 10.000 años, así como durante la reproducción posterior. El estudio se basó en el resequencing de 75 genomas de maíz y sus parientes, incluyendo cepas silvestres, tradicionales cultivaban variedades y mejoraron líneas consanguíneas modernas. (La Primera secuenciación del genoma de referencia maíz fue anunciada por un consorcio de investigadores en Estados Unidos en 2009).

El nuevo estudio del genoma del maíz mostraron:

Aunque una cantidad sustancial de la diversidad se perdió durante la domesticación, nueva diversidad ha surgido desde la domesticación en forma de novelas mutaciones; Aparecen cientos de genes identificados han desempeñado un papel en la domesticación de maíz de la naturaleza, y muchos de estos genes también parecen haber sido importante para la cría moderna; Selección aplicado durante la domesticación inicial parece haber sido mucho más fuerte que la selección aplicado más recientemente durante la cría maíz; y estrategias modernas de la cría de vigor híbrido han ido acompañadas de cambios marcados en la expresión genética en el maíz.

El estudio de compañero fue liderado por Doreen Ware, un biólogo computacional del servicio de investigación agrícola del departamento de agricultura de los Estados Unidos en el laboratorio Cold Spring Harbor, Nueva York. Dicho estudio utilizó un modelo de puntuación basada en la genética de poblaciones sofisticado para desenredar la complejidad del genoma del maíz. A través del estudio, los investigadores:

Identifican marcadores genéticos de más de 55 millones en el genoma del maíz y demostró que el genoma está cambiando continuamente; Descubrió que es común de genes para estar presentes o ausentes–o que se produzca en diversos números–en maíz salvaje y domesticado y estas variaciones están asociados con importantes rasgos agrícolas; y encontrado que hay continuidad sustancial del contenido de genes entre parientes maíz, sugiriendo que adaptaciones ambientales tales como perennialismo y tolerancia a las heladas y la sequía podrían transferirse de parientes silvestres en maíz domesticado.

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