El camote (o batata), un cultivo alimenticio crítico para millones de personas, finalmente ha tenido su código genético completamente descifrado tras décadas de misterio. Los científicos desenredaron su genoma extraordinariamente complejo, compuesto de seis juegos de cromosomas, revelando un origen híbrido ensamblado a partir de múltiples ancestros silvestres. Este logro no solo arroja luz sobre la notable adaptabilidad y resistencia del camote, sino que también provee herramientas poderosas para que los mejoradores desarrollen variedades con mayor rendimiento, más nutritivas y resistentes al clima.
Boyce Thompson Institute / 14 de septiembre, 2024.- El camote (o también conocido como batata o boniato) alimenta a millones de personas en todo el mundo, especialmente en el África subsahariana, donde su resiliencia natural frente a extremos climáticos la convierte en clave para la seguridad alimentaria. Pero esta humilde raíz ha guardado sus secretos genéticos durante décadas. Ahora, los científicos finalmente han descifrado su complejo genoma, revelando una historia de origen intrincada y proporcionando herramientas poderosas para mejorar este cultivo vital.
El ADN del camote es extraordinariamente complejo. Mientras que los humanos tienen dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor, el camote tiene seis. Esta condición, llamada hexaploidía, hizo que descifrar su código genético fuera como intentar reconstruir seis enciclopedias diferentes, aunque similares, que han sido mezcladas entre sí.
Un equipo liderado por el profesor Zhangjun Fei en el Boyce Thompson Institute logró un avance significativo, como se informa en Nature Plants. Usando secuenciación de ADN de vanguardia, junto con otras técnicas avanzadas, crearon la composición genética completa de la variedad ‘Tanzania’ —un camote valorado en África por su resistencia a enfermedades y su alto contenido de materia seca.
El desafío central fue desenredar los 90 cromosomas de la planta y organizarlos en sus seis conjuntos originales, llamados haplotipos. El equipo tuvo éxito en separar completamente, o “fasificar”, este rompecabezas genético complejo, algo que nunca se había logrado hasta ahora.
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“Contar con este genoma completo y fasificado nos da un nivel de claridad sin precedentes”, explica Fei. “Nos permite leer la historia genética del camote con un detalle increíble.”
La investigación reveló una complejidad sorprendente. El genoma del camote es un mosaico ensamblado a partir de múltiples ancestros silvestres, algunos de los cuales aún no han sido identificados. Aproximadamente un tercio proviene de Ipomoea aequatoriensis, una especie silvestre encontrada en Ecuador que parece ser descendiente directo de un progenitor del camote. Otra porción significativa se asemeja a una especie silvestre centroamericana llamada Ipomoea batatas 4x, aunque el donante real aún podría permanecer sin descubrir en lo silvestre.
“A diferencia de lo que vemos en el trigo, donde las contribuciones ancestrales pueden encontrarse en secciones genómicas distintas,” dice Shan Wu, primer autor del estudio, “en el camote, las secuencias ancestrales están entrelazadas en los mismos cromosomas, creando una arquitectura genómica única.”
Este patrimonio genético entrelazado significa que el camote puede clasificarse tentativamente como un alopoliploide segmental — esencialmente un híbrido que surgió de diferentes especies pero que se comporta genéticamente como si proviniera de una sola especie. Esta fusión genómica y recombinación le otorgan al camote su notable adaptabilidad y resistencia a enfermedades, rasgos cruciales para los agricultores de subsistencia en todo el mundo.
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“Los seis juegos de cromosomas del camote también contribuyen a su capacidad de resiliencia mejorada,” añade Fei. “Con múltiples versiones de genes importantes, la planta puede mantener copias de respaldo que le ayudan a sobrevivir sequías, resistir plagas y adaptarse a diferentes ambientes —una característica conocida como amortiguamiento poliploide (polyploid buffering).”
Sin embargo, lograr una comprensión completa del potencial genético del camote requerirá secuenciar múltiples variedades de diferentes regiones, ya que cada una puede portar características genéticas únicas que se han perdido en otras.
El trabajo de Fei y su equipo representa más que un hito académico. Con una comprensión más clara de la genética compleja del camote, los mejoradores ahora pueden identificar con mayor eficacia los genes responsables de rasgos clave como rendimiento, contenido nutricional y resistencia a la sequía y enfermedades. Esta precisión podría acelerar el desarrollo de variedades mejoradas.
Más allá del camote, esta investigación demuestra cómo las herramientas genómicas modernas pueden ayudar a descifrar otros genomas complejos. Muchos cultivos importantes, incluidos trigo, algodón y banano, tienen múltiples juegos de cromosomas.
A medida que los climas cambian y las presiones de pestes y enfermedades aumentan, entender estos rompecabezas genéticos es crítico para criar cultivos resilientes y abordar desafíos en la seguridad alimentaria.