El secret de l'híbrid
2006/12/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
En Iowan, Illinois i en els estats veïns, el blat de moro té una enorme importància econòmica. Allí hi ha infinites plantacions de blat de moro i els productors sempre busquen les millors varietats. Així, des de fa 80 anys sembren varietats híbrides, que aporten una millor collita que les varietats de blat de moro convencionals.
El fet que l'híbrid tingui millors característiques que els pares es diu heterosis i XX. A principis del segle XX es va demostrar que aquest fenomen es produïa en el blat de moro. Creuant la varietat de gra dur del nord amb la de gra dentat del sud, es va demostrar que s'obtenia un híbrid d'alt rendiment. No obstant això, en aquella època no podien hibridar a gran escala, per la qual cosa els agricultors no podien sembrar aquest tipus de blat de moro.
En 1914-1917 es va obtenir per primera vegada el mètode per a elaborar una varietat híbrida comercial. A partir de les quatre varietats, produïen aquest híbrid mitjançant doble encreuament. Amb el temps, utilitzant només dues varietats en lloc de quatre, i realitzant un únic encreuament, van obtenir interessants híbrids.
Actualment les varietats híbrides estan molt esteses. Un d'ells, el blat de moro híbrid F1, és habitual als països dels EUA productors de blat de moro, així com varietats parentals o 'pares': Varietats B73 i Mo17. Els investigadors de la Universitat de Iowa s'han centrat en aquests tres aspectes.
Mirant a l'ARN
B73 i Mo17 són varietats pures, molt homogènies genèticament i de característiques específiques. L'híbrid F1, format per l'encreuament d'ambdues, arriba abans que les varietats parentals, creix més i dóna una millor collita.
Els investigadors coneixen bé els tres, i el mapa genètic del blat de moro s'ha elaborat a partir d'una posterior a l'híbrid F1. En la recerca actual també s'ha realitzat un estudi genètic, però no per a aclarir l'ADN, sinó per a saber què fa millor l'híbrid F1 que els altres dos. Per a això, s'ha estudiat l'expressió gènica de tres, mesurant la quantitat d'ARN de cada gen.
La recerca ha durat dos anys. En primer lloc, els investigadors van conrear les tres varietats en un entorn controlat per a assegurar que les condicions de l'entorn afectarien a totes per igual. Posteriorment van aïllar l'ARN dels tres genotips i van analitzar l'ARN que contenia cada gen. Amb això han pogut conèixer l'activitat de cada gen. L'ARN és el pas intermedi entre el gen i la proteïna, per la qual cosa és un indicador de l'activitat del gen.
És la primera vegada que es realitza un estudi a una escala tan gran. Utilitzant la tecnologia de les micromatrices, han analitzat simultàniament l'activitat de 14.000 gens en les tres varietats. I el resultat és que l'heterosis no té una explicació senzilla, sinó que els mecanismes que l'expliquen són molt variats.
Primer pas
Per a explicar per què els híbrids són millors que les varietats parentals, fins ara s'han proposat diversos models moleculars. Segons alguns models, l'activitat dels gens de l'híbrid és major que la de les varietats parentals, la qual cosa explica per què és millor l'híbrida.
En altres models, per contra, l'híbrid és millor que les varietats parentals, ja que l'expressió dels gens és menor en l'híbrid que en els altres dos.
Finalment, en alguns models no es té en compte si l'expressió dels gens de l'híbrid és major o menor que la de les varietats parentals, per la qual cosa no afecta les característiques de l'híbrid.
No obstant això, l'estudi ha demostrat que en l'híbrid F1 alguns dels gens són més actius que en les dues varietats parentals, uns altres tenen menor activitat i l'activitat de la majoria (78%) es troba en el rang dels gens de les altres dues varietats.
El resultat, per tant, no resol totalment el dubte dels investigadors. Això no significa, en absolut, que la recerca hagi estat inútil. Segons els investigadors, l'estudi ha estat realment important, ja que ha estat el primer pas per a analitzar què ocorre en els híbrids a nivell molecular en comparació amb les varietats parentals. També han demostrat que no existeix l'únic mecanisme per a explicar la superioritat dels híbrids, sinó que els mecanismes moleculars són diversos i han comprovat que la superioritat de l'híbrid és un fenomen complex.
En qualsevol cas, els investigadors pretenen avançar i aprofundir més. En el procés actual d'hibridació és impossible saber amb precisió quin serà el resultat, en part és degut a errors d'assaig. A més, és car. L'objectiu dels investigadors és, per tant, ser capaços de controlar l'heterosia per a aconseguir millors híbrids d'una manera més econòmica.
