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ADN extra crea pepino con flores femeninas para mejorar la cosecha

Agricultura Estados Unidos

En función de una compleja combinación de factores genéticos y ambientales, los pepinos pueden tener siete sexos diferentes. Algunas variedades de pepino de alto rendimiento producen flores solamente mujeres. Un nuevo estudio identifica la duplicación de genes que causa este rasgo inusual.


El estudio, dirigido por Zhangjun Fei del Instituto Boyce Thompson de la Universidad de Cornell, y Sanwen Huang de la Academia China de Ciencias Agrícolas, en Beijing, se pubicó recientemente en The Plant Cell .

Los criadores holandeses aprovechan de variedades "gyneoecious" que producen flores solamente femeninas. Cuando se cultiva en invernaderos con suelo ricos en nutrientes cada pepino produce una flor, aumentando a gran medida el rendimiento sobre las variedades "monoicas" que producen ambos tipos de flores.

Las flores femeninas deben ser fecundados por el polen de una flor masculina, pero controlando la proporción de sexos, los productores pueden aumentar considerablemente su cosecha.

pepeino

"Si se compara la producción de efecto invernadero en los Países Bajos que utiliza las plantas con flores femeninas,  comparando con con China en donde utilizan plantas monoicas y prácticas agrícolas normales, la producción en los Países Bajos es 15 veces mayor que en China", dijo Fei.

Explicó que los agricultores en China no plantan pepinos gynoecious porque la nutrición en el suelo no es suficiente para las frutas que se desarrollan en cada flor.

Aunque los investigadores han sabido desde 1960 que había una causa genética en todas las plantas de flores femeninas aun no se conocia la secuencia del segmento responsable del ADN.

Los investigadores descubrieron que el ADN extra de secuencias del genoma de una colección de núcleo de 115 líneas de pepino diferentes. Buscaron cambios estructurales llamados variaciones grandes del genoma que están desaparecidss, añadido, invertido o duplicado. Se generó un mapa de los 26.778 variaciones estructurales diferentes, algunos de los cuales están asociados con la domesticación de pepino.

Los análisis muestran que, en conjunto, estas variaciones estructurales afectan a más de 1600 genes en el genoma de pepino.

"Resulta que encontramos este variación estructural específica que es una duplicación de aproximadamente 30.000 bases. La duplicación fue altamente correlacionada con gynoecy", dijo Fei.

"Lograr plantas con flores femeninas, es un gran potencial para la producción agrícola."

El estudio se basa fuera del trabajo previo de Fei, Huang y sus colegas, que colaboró ??en la secuenciación del genoma inicial del pepino y más tarde publicó un documento que identifica las diferencias de una sola base llamados SNPs, entre varias líneas de pepino.

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