Este estudio servirá de punto de partida para futuros análisis de asociación genética / Foto: IRTA

El cultivo del trigo se extendió de este a oeste del Mediterráneo ahora hace 10.000 años

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Un equipo de científicos, liderado por investigadores del IRTA (Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias), y en el cual han colaborado el CRAG (Centro de Investigación en Agrigenòmica) y la UGR (Universidad de Granada), ha llevado a cabo un proyecto financiado por el MINECO que es el primer estudio genético, fenotípico y de adaptación geográfica realizado hasta la fecha utilizando variedades tradicionales de trigo duro de la cuenca mediterránea.

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IRTA / El trigo duro, que se utiliza principalmente para la elaboración de pastas y sémolas, es un cultivo típicamente mediterráneo, que requiere ambientes moderadamente secos y con elevada temperatura y radiación durante el crecimiento de los granos, para obtener así un rendimiento y calidad óptimos.

El trigo duro, que se utiliza principalmente para la elaboración de pastas y sémolas, es un cultivo típicamente mediterráneo

Domesticado durante la Revolución Neolítica en el Creciente Fértil (Siria, Turquía y Líbano), igual que el trigo harinero, se extendió hace más de 10.000 años por toda la cuenca mediterránea hasta llegar a la península, dejando a su paso por cada región, varias variedades locales (tradicionales) genéticamente más próximas a las variedades silvestres cuanto más cerca están de su centro de origen. El cultivo de estas variedades tradicionales empezó a decaer a partir de la segunda mitad del siglo XX a consecuencia de la revolución verde y el reemplazo con las nuevas variedades semi-enanas, más productivas pero genéticamente uniformes. Sin embargo, los investigadores están convencidos que estas variedades locales representan un importante grupo de recursos genéticos muy útiles para la mejora, especialmente en condiciones de escasez de agua.

Los investigadores han evaluado en campo (fenotipado), durante 3 años, una colección formada por 172 variedades tradicionales de trigo duro procedentes de 21 países mediterráneos, cultivadas junto con 20 variedades modernas en 6 ambientes norteños y Sur de España. De los caracteres evaluados se incluyen la época de floración, la biomasa, y el rendimiento y sus componentes, entre otros.
La estructura genética de la colección se determinó mediante 44 marcadores SSR (o microsatélites), que identificaron 448 alelos (cada una de las formas alternativas que puede tener un mismo gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de este gen), 226 de ellos con una frecuencia menor del 5%, y una media de 10 alelos por locus (una posición fija en un cromosoma, como la posición de un gen o de un marcador genético).

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Cuatro subpoblaciones genéticas

El estudio estadístico ha permitido dividir las variedades locales en cuatro subpoblaciones genéticas muy relacionadas con su origen geográfico: el este del Mediterráneo, los Balcanes orientales y Turquía, los Balcanes occidentales y Egipto, y el Mediterráneo occidental. Las variedades modernas se agruparon todas ellas en una subpoblación separada de las 4 tradicionales.

El estudio estadístico ha permitido dividir las variedades locales en cuatro subpoblaciones genéticas muy relacionadas con su origen geográfico

Este es el primer estudio publicado utilizando variedades locales de trigo duro del Mediterráneo y variedades modernas que muestran una relación fiable entre las estructuras genética y fenotípica de las poblaciones y la conexión de ambos con el origen geográfico de las variedades locales. Además, los resultados del estudio demuestran que, cuando se utiliza un número apropiado de marcadores y muy distribuidos en el genoma, y el fenotipado se lleva a cabo de manera adecuada, pueden encontrarse grandes similitudes entre las distancias genéticas y la respuesta adaptativa del trigo duro a diferentes ambientes, incluyendo los derivados del cambio climático global.

Este estudio servirá de punto de partida para futuros análisis de asociación genética. Estos pretenden establecer la relación entre marcadores genéticos y aquellos caracteres fenotípicos que determinan, permitiendo establecer qué características genéticas son determinantes para su expresión. Es especialmente importante en la mejora genética para la adaptación de los cultivos a las condiciones ambientales derivadas del cambio climático global.

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Referencia bibliográfica: 
Soriano JM, Villegas D, Aranzana MJ, Garcia del Moral LF, Royo C. Genetic Structure of Modern Durum Wheat Cultivars and Mediterranean Landraces Matches with Their Agronomic Performance. PLoS ONE, 11(8), Agosto 2016. e0160983. DOI: 10.1371/journal.pone.0160983