Un equipo internacional liderado por la Academia China de Ciencias Agrícolas utilizó un pangenoma del trigo sarraceno tártaro para recuperar variantes genéticas presentes en poblaciones silvestres y variedades tradicionales. El estudio, publicado en Cell, permitió combinar en líneas experimentales una mejor adaptación a ambientes de gran altitud con semillas de mayor tamaño y un aumento del rendimiento.
ChileBio / 13 de agosto, 2026.- Durante miles de años de domesticación y mejoramiento, los seres humanos han seleccionado plantas con características favorables para la agricultura, como semillas más grandes, mayor productividad o mejores propiedades para su cultivo y consumo. Sin embargo, ese proceso también puede haber dejado fuera variantes genéticas útiles para sobrevivir en ambientes extremos.
Ahora, investigadores de 22 instituciones de 10 países, liderados por la Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) y con participación del Centre for Crop and Food Innovation (CCFI) de Murdoch University, Australia, demostraron una estrategia para volver a encontrar parte de esa diversidad y utilizarla en mejoramiento vegetal.
El trabajo se realizó en trigo sarraceno tártaro (Fagopyrum tataricum), un pseudocereal originario de la región del Himalaya y de importancia para la alimentación y las economías de comunidades de gran altitud. Sus poblaciones silvestres están adaptadas a condiciones ambientales particularmente exigentes.
Los resultados fueron publicados en la revista científica Cell.
Un pangenoma para encontrar la diversidad que un solo genoma no muestra
Gran parte del mejoramiento asistido por genómica compara la información genética de distintas plantas con un único genoma de referencia. Aunque este enfoque ha sido extremadamente útil, puede dejar fuera variaciones de mayor tamaño y segmentos de ADN que no están presentes en ese individuo de referencia.
Un pangenoma, en cambio, integra la información genética de numerosos individuos de una misma especie y permite representar una fracción mucho más amplia de su diversidad genética.
Para este estudio, los investigadores generaron un genoma de referencia completo de telómero a telómero y construyeron un pangenoma basado en 16 accesiones, que incluyó poblaciones silvestres del Himalaya y variedades tradicionales distribuidas globalmente. Además, integraron información genética procedente de 994 accesiones provenientes de 15 países.
El análisis permitió identificar 123.131 variantes estructurales no redundantes, entre ellas variaciones en el número de copias de genes. Estas diferencias representan cambios del ADN más amplios que los habituales polimorfismos de un solo nucleótido y pueden tener efectos importantes sobre características agronómicas.
El profesor Rajeev Varshney, director del Centre for Crop and Food Innovation de Murdoch University y coautor correspondiente del estudio, utilizó una analogía para explicar la ventaja de este enfoque:
“Un pangenoma captura todo el vocabulario, incluidas las palabras que un cultivo perdió por el camino”, señaló Varshney.
La idea es que estudiar numerosos genomas permite recuperar variantes que pueden estar ausentes de las variedades agrícolas actuales, pero que todavía permanecen conservadas en poblaciones silvestres o variedades locales.
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Un gen silvestre asociado a la adaptación a gran altitud
Uno de los hallazgos más relevantes fue FtRNH, un gen específico de poblaciones silvestres que el estudio relacionó con una mayor capacidad de adaptación a ambientes de gran altitud.
De acuerdo con la información divulgada por Murdoch University, este gen está presente en plantas silvestres procedentes de grandes altitudes, pero ausente de las variedades cultivadas analizadas, y participa en la reparación del daño en el ADN provocado por la radiación ultravioleta B (UV-B). La elevada exposición a radiación UV-B constituye uno de los factores de estrés característicos de los ambientes de montaña.
El hallazgo muestra cómo las poblaciones silvestres pueden conservar características que dejaron de ser seleccionadas durante la domesticación, pero que siguen teniendo un potencial considerable para el mejoramiento de cultivos.
También encontraron variantes relacionadas con semillas más grandes
La investigación identificó además una segunda región genética de especial interés: FtPLATZ.
Los científicos detectaron una variación en el número de copias en este locus y una inserción de 28 pares de bases en el promotor de FtPLATZ3. Ambas variaciones contribuyen a explicar diferencias en el tamaño de las semillas observadas entre poblaciones silvestres y variedades tradicionales de trigo sarraceno tártaro.
Esto planteaba una posibilidad especialmente interesante: combinar las variantes relacionadas con adaptación ambiental procedentes del material silvestre con aquellas asociadas a características productivas favorables.
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De la información genómica al mejoramiento en campo
Los investigadores llevaron esos descubrimientos al mejoramiento vegetal mediante cruzamientos y selección asistida por marcadores, buscando descendientes que reunieran los alelos favorables de FtRNH y FtPLATZ.
De esta manera obtuvieron líneas candidatas que combinaban la variante silvestre asociada a adaptación a gran altitud con las variantes relacionadas con un mayor tamaño de semilla.
En ensayos de campo realizados en condiciones de gran altitud, estas plantas mostraron mejor crecimiento, semillas de mayor tamaño y rendimientos significativamente superiores a la variedad utilizada como comparación, de acuerdo con la información difundida por Murdoch University. El resumen científico del trabajo confirma que las líneas obtenidas presentaron una mejor adaptación a gran altura y mayores rendimientos en diferentes sitios de evaluación.
El estudio no presenta todavía una nueva variedad comercial, sino una prueba de concepto que demuestra que la información obtenida mediante pangenómica puede convertirse en decisiones concretas de mejoramiento.
Varshney explicó que uno de los desafíos frecuentes consiste en combinar adaptación y productividad, ya que la selección de una característica puede ir acompañada de efectos desfavorables sobre la otra. Según el investigador, el pangenoma permite localizar con mayor precisión los segmentos genéticos asociados a cada rasgo y posteriormente reunirlos mediante mejoramiento dirigido.
Una estrategia que podría extenderse a otros cultivos
La relevancia del trabajo va más allá del trigo sarraceno tártaro.
Los principales cultivos agrícolas poseen variedades locales y parientes silvestres que contienen diversidad genética que puede no estar representada en los genomas de referencia utilizados habitualmente. La construcción de pangenomas ofrece una forma de incorporar esa diversidad al descubrimiento de genes y alelos de interés agronómico.
Los autores concluyen que su trabajo establece una estrategia de mejoramiento guiado por pangenomas capaz de recuperar alelos provenientes de poblaciones silvestres y combinarlos con características productivas, ofreciendo una vía para integrar adaptación a condiciones de estrés y rendimiento dentro de los programas modernos de mejoramiento de cultivos.
En este caso, el valor del avance no radica solamente en disponer de un mapa genómico más amplio, sino en demostrar que esa información puede utilizarse para localizar diversidad genética previamente inaccesible, seleccionar variantes favorables y llevarlas nuevamente al campo.