O segredo do híbrido
2006/12/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
En Iowan, Illinois e nos estados veciños, o millo ten una enorme importancia económica. Alí hai infinitas plantacións de millo e os produtores sempre buscan as mellores variedades. Así, desde fai 80 anos sementan variedades híbridas, que achegan una mellor cultiva que as variedades de millo convencionais.
O feito de que o híbrido teña mellores características que os pais se chama heterosis e XX. A principios do século XX demostrouse que este fenómeno se producía no millo. Cruzando a variedade de gran duro do norte coa de gran dentado do sur, demostrouse que se obtiña un híbrido de alto rendemento. Con todo, naquela época non podían hibridar a gran escala, polo que os agricultores non podían sementar este tipo de millo.
En 1914-1917 obtívose por primeira vez o método paira elaborar una variedade híbrida comercial. A partir das catro variedades, producían este híbrido mediante dobre cruzamento. Co tempo, utilizando só dúas variedades en lugar de catro, e realizando un único cruzamento, obtiveron interesantes híbridos.
Actualmente as variedades híbridas están moi estendidas. Un deles, o millo híbrido F1, é habitual nos países de EEUU produtores de millo, así como variedades parentales ou 'pais': Variedades B73 e Mo17. Os investigadores da Universidade de Iowa centráronse neste tres aspectos.
Mirando ao ARN
B73 e Mo17 son variedades puras, moi homoxéneas xeneticamente e de características específicas. O híbrido F1, formado polo cruzamento de ambas, chega antes que as variedades parentales, crece máis e dá una mellor colleita.
Os investigadores coñecen ben o tres, e o mapa xenético do millo elaborouse a partir de una posterior ao híbrido F1. Na investigación actual tamén se realizou un estudo xenético, pero non paira aclarar o ADN, senón paira saber que fai mellor o híbrido F1 que os outros dous. Paira iso, estudouse a expresión génica de tres, medindo a cantidade de ARN de cada xene.
A investigación durou dous anos. En primeiro lugar, os investigadores cultivaron as tres variedades nunha contorna controlada paira asegurar que as condicións da contorna afectarían a todas por igual. Posteriormente illaron o ARN do tres genotipos e analizaron o ARN que contiña cada xene. Con iso puideron coñecer a actividade de cada xene. O ARN é o paso intermedio entre o xene e a proteína, polo que é un indicador da actividade do xene.
É a primeira vez que se realiza un estudo a unha escala tan grande. Utilizando a tecnoloxía das micromatrices, analizaron simultaneamente a actividade de 14.000 xenes nas tres variedades. E o resultado é que a heterosis non ten una explicación sinxela, senón que os mecanismos que a explican son moi variados.
Primeiro paso
Paira explicar por que os híbridos son mellores que as variedades parentales, até agora propuxéronse varios modelos moleculares. Segundo algúns modelos, a actividade dos xenes do híbrido é maior que a das variedades parentales, o que explica por que é mellor a híbrida.
Noutros modelos, pola contra, o híbrido é mellor que as variedades parentales, xa que a expresión dos xenes é menor no híbrido que nos outros dous.
Por último, nalgúns modelos non se ten en conta se a expresión dos xenes do híbrido é maior ou menor que a das variedades parentales, polo que non afecta as características do híbrido.
Con todo, o estudo demostrou que no híbrido F1 algúns dos xenes son máis activos que nas dúas variedades parentales, outros teñen menor actividade e a actividade da maioría (78%) atópase no rango dos xenes das outras dúas variedades.
O resultado, por tanto, non resolve totalmente a dúbida dos investigadores. Isto non significa, en absoluto, que a investigación sexa inútil. Segundo os investigadores, o estudo foi realmente importante, xa que foi o primeiro paso paira analizar que ocorre nos híbridos a nivel molecular en comparación coas variedades parentales. Tamén demostraron que non existe o único mecanismo paira explicar a superioridade dos híbridos, senón que os mecanismos moleculares son diversos e comprobaron que a superioridade do híbrido é un fenómeno complexo.
En calquera caso, os investigadores pretenden avanzar e profundar máis. No proceso actual de hibridación é imposible saber con precisión cal será o resultado, en parte é debido a erros de ensaio. Ademais, é caro. O obxectivo dos investigadores é, por tanto, ser capaces de controlar a heterosia paira conseguir mellores híbridos dunha maneira máis económica.
