¿Cuál es la fuente de la diversidad genética en las plantas? ¿Se pueden transmitir a las semillas nuevas mutaciones adquiridas durante el desarrollo? Los científicos del INRAE, en colaboración con el CIRAD y el CNRS, utilizaron los bosques de la Guayana Francesa para sus investigaciones, que permitieron realizar una serie de descubrimientos sobre esta cuestión fundamental de la biología. Se publican los resultados procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Los árboles tropicales están en el centro de este estudio. Son esenciales para la regulación del clima, el mantenimiento de la biodiversidad y el suministro de recursos críticos a muchas comunidades locales. Comprender cómo evolucionan genéticamente es de vital importancia para conservar la biodiversidad y encontrar soluciones sostenibles para adaptar los bosques tropicales a las tensiones ambientales que enfrentan.
El objetivo de este estudio fue identificar las mutaciones acumuladas durante el crecimiento de dos árboles tropicales muestreados en la Guayana Francesa, que cubre hasta el 96% del bosque tropical del Departamento Francés de Ultramar. Para ello, los científicos investigaron la distribución de estas mutaciones por la arquitectura de los árboles, en relación con los posibles efectos de la luz (UV), así como su transmisión a los embriones en el fruto.
Al secuenciar el ADN de ramas que estuvieron expuestas de manera diferente a la luz solar, los investigadores no encontraron ningún efecto de los rayos UV sobre la aparición de mutaciones en estos dos árboles tropicales, como se observa en los mamíferos. Aunque la mayoría de mutaciones en los tejidos de estos árboles son raras, este estudio revela que debido a su elevado número se transmiten al fruto y por tanto a la siguiente generación. Variantes raras previamente desatendidas se suman a la reserva de diversidad genética de estas especies tropicales. Esta nueva materia prima es necesaria para que el motor de la evolución se adapte al cambio ambiental.
Este importante avance, posible gracias a nuevas herramientas de análisis y secuenciación del genoma, enriquecerá significativamente nuestra comprensión de la biología de los árboles tropicales.
Una navaja suiza al servicio de los árboles
Gracias a los recientes avances en genómica, dos nuevos genomas de alta calidad procedentes de árboles tropicales, Dicorinia guianensis y Sextonia rubra, ofrecen ahora una exploración en profundidad de la genética de los árboles. El muestreo de hojas de 18 ramas de estos árboles de 40 metros de altura nos permitió comparar los datos de la secuencia de ADN de las hojas con los genomas de referencia de la base del tallo y detectar nuevas mutaciones que aparecieron a lo largo de las ramas durante el crecimiento de estos árboles. , utilizando métodos de vanguardia transferidos de la oncología humana a la genómica vegetal.
Las mutaciones detectadas son muy raras en los tejidos y afectan a todos los cromosomas de los individuos. La heredabilidad de estas nuevas variantes ha quedado demostrada mediante su secuenciación específica en frutos, lo que abre nuevas perspectivas para comprender las fuentes de diversidad genética en los árboles tropicales.
Más información:
Sylvain Smith et al., Adaptaciones somáticas de baja frecuencia en los árboles tropicales Decorinia guianensis y Sextonia rubra, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2024) DOI: 10.1073/pnas.2313312121
Proporcionado por INRAE-Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, Alimentarias y Ambientales
referencia: Revelando una rara diversidad: el origen de las mutaciones genéticas en los árboles (29 de febrero de 2024) Consultado el 1 de marzo de 2024 en https://phys.org/news/2024-02-unveiling-rare-diversity-heritable-mutations.html
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