O segredo do híbrido

Os agricultores saben que as sementes híbridas dan mellores colleitas, aínda que son moitas estériles. Os híbridos obtéñense cruzando a pais xeneticamente diferentes, e son especiais polas súas características superiores ás anteriores, sobre todo en primeira xeración. Pero os científicos non saben por que ocorre iso. Recentemente, a Universidade de Iowa deu pasos importantes paira resolver o misterio do millo híbrido.

O segredo do híbrido


O segredo do híbrido
01/12/2006 | Galarraga Aiestaran, Ana | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: C. Wellers/ARS)

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.

Nesta foto tamén se aprecia claramente que o híbrido F1 (no centro) é superior ás variedades parentales (á esquerda e á dereita).
(Foto: Universidade de Iowa)

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.

O híbrido F1 é de medio punto. Os que están á esquerda e á dereita, as variedades parentales.
Universidade de Iowa

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.

Galarraga de Aiestaran, Ana
Servizos
226
2006
Descrición
034
Agricultura
Artigo
Seguridade

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali

Bizitza