Una tesis del CSIC localiza nuevos genes relacionados con el rendimiento y la resistencia del maíz al taladro

La tesis, ‚ÄúRegiones gen√≥micas asociadas a la resistencia a insectos y al rendimiento en ma√≠z‚ÄĚ, la ha realizado el ingeniero agr√≥nomo Jos√© Cruz Jim√©nez Galindo en el Grupo de Gen√©tica y Mejora de Ma√≠z de la MBG (Pontevedra), bajo la direcci√≥n de Rosa Ana Malvar Pintos y Bernardo Ord√°s L√≥pez.
Publicado por o d√≠a 29/09/2017 na sección de CSIC

Una tesis del CSIC localiza nuevos genes relacionados con el  rendimiento y la resistencia del maíz al taladro

El Consejo Superior de Investigaciones Cient√≠ficas (CSIC), a trav√©s de la Misi√≥n Biol√≥gica de Galicia (MBG), contin√ļa avanzando en el conocimiento de los genes relacionados con la resistencia natural del ma√≠z al taladro (Sesamia nonagrioides).

En el marco de esta línea de investigación, que desarrolla el Grupo de Genética y Mejora del Maíz del citado centro desde hace más de tres décadas, se ha realizado una tesis en la que se han identificado nuevas regiones genéticas del maíz asociadas tanto a la resistencia a estos insectos como al incremento del rendimiento en grano.

La tesis, ‚ÄúRegiones gen√≥micas asociadas a la resistencia a insectos y al rendimiento en ma√≠z‚ÄĚ, ha sido defendida recientemente en la Universidad de Santiago de Compostela y ha obtenido la calificaci√≥n de sobresaliente cum laude. El autor, el ingeniero agr√≥nomo Jos√© Cruz Jim√©nez, realiz√≥ la tesis a trav√©s de un contrato predoctoral financiado por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agr√≠colas y Pecuarias y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog√≠a de M√©xico. La direcci√≥n de la investigaci√≥n corri√≥ a cargo de Rosa Ana Malvar Pintos, profesora de investigaci√≥n del CSIC, y Bernardo Ord√°s L√≥pez, investigador Ram√≥n y Cajal adscrito al CSIC.

Sus resultados abren la puerta al dise√Īo de nuevos programas de mejora gen√©tica, esta vez asistida por marcadores moleculares, lo que facilitar√° el desarrollo de nuevas variedades resistentes. Esta l√≠nea de investigaci√≥n se desarrolla en la MBG donde, adem√°s, se cuenta con un banco de germoplasma de ma√≠z de antiguas variedades¬†locales, actualmente desaparecidas, entre las que destacan las que proceden de todas las partes de Espa√Īa. Adem√°s, en la tesis se han desarrollado poblaciones de ma√≠z que permiten la b√ļsqueda de regiones gen√≥micas y genes relacionados con cualquier¬†caracter√≠stica de importancia para el cultivo, como la resistencia a enfermedades o la¬†calidad.

La tesis: contexto, objetivos y resultados

‚ÄúEl taladro mediterr√°neo del ma√≠z es la plaga m√°s importante de este cultivo en los pa√≠ses mediterr√°neos, causando p√©rdidas significativas de rendimiento. El conocimiento sobre la gen√≥mica de la resistencia natural del ma√≠z a los taladros resulta clave para el dise√Īo de programas de mejora gen√©tica con los que obtener variedades con mayor resistencia y/o tolerancia a los ataques de este insecto‚ÄĚ, explica Jos√© Cruz Jim√©nez, autor de la tesis.

En este contexto, el objetivo principal de la investigaci√≥n fue validar QTL (regiones del genoma) previamente detectados e identificar nuevos QTL y genes para resistencia y caracteres agron√≥micos bajo alta infestaci√≥n con el insecto. Para ello, se utilizaron tres poblaciones de mapeo, cada una de ellas con una caracter√≠stica espec√≠fica que las hace id√≥neas para la b√ļsqueda de asociaciones entre el genotipo y el fenotipo de una planta, o lo que es lo mismo, entre el ADN y las caracter√≠sticas que vemos en una planta. La investigaci√≥n se realiz√≥ con germoplasma de ma√≠z de Europa y de Estados Unidos.

‚ÄúSe han validado y detectado nuevos QTL para resistencia, rendimiento, altura de planta y floraci√≥n y se han identificado QTL relacionados con m√°s de un car√°cter. As√≠ hay QTL que influyen en la resistencia y en el rendimiento y entre la resistencia y la altura de planta. Esto permite explicar las relaciones que habitualmente se encuentran entre los distintos caracteres. Por ejemplo, la, plantas m√°s altas suelen tener m√°s rendimiento y mayores da√Īos producidos por el insecto. El estudio de estas relaciones son fundamentales para desarrollar programas de mejora exitosos‚ÄĚ, indica el autor.

Para la resistencia en grano al taladro se localizó un nuevo gen candidato que codifica una proteína macrofágica asociada a la resistencia natural, y también se localizó un gen candidato para la longitud de galerías, que codifica una enzima utilizada en la regeneración de la pared celular de las plantas.

‚ÄúEl uso de esta informaci√≥n en programas de mejora gen√©tica permitir√° incrementar la resistencia del tallo al ma√≠z y el rendimiento simult√°neamente, as√≠ como optimizar la resistencia en mazorca, tallo y rendimiento sin producir efectos negativos secundarios en otros caracteres‚ÄĚ, destacan desde la MBG.

El autor

José Cruz Jiménez Galindo es Ingeniero Agrónomo por la Universidad Autónoma Chapingo y Doctor en Investigación Agraria y Forestal por la Universidad de Santiago de Compostela.

Su línea de investigación es la mejora genética del frijol. Está desarrollando poblaciones de mapeo en frijol y ha iniciado una sublínea de mejora de la resistencia del frijol a insectos.