Un antecesor de las gramíneas desvela su historia familiar
El proyecto Natgrain («Desarrollo del grano en Brachypodium distachyon») empleó tecnología de última generación para determinar la manera en la que los genes controlan el tamaño del grano. Brachypodium distachyon es una especie de gramínea silvestre de Europa meridional, África septentrional y el suroeste asiático que guarda relación con los principales cultivos de gramíneas, como el trigo, la cebada, la avena y el arroz. El limitado ciclo de vida de la planta y su facilidad para cultivarse la convierten en un modelo ideal para desentrañar la genética que subyace a los procesos biológicos de gramíneas y cereales. Los investigadores caracterizaron las fases del desarrollo del grano a escalas morfológica, celular y molecular utilizando la variante de referencia Bd 21 cultivada en condiciones controladas. Como objetivo se propusieron estudiar la variación inducida y natural para así comprender mejor el desarrollo del grano en Brachypodium distachyon. El desarrollo del grano se estudió a continuación en plantas mutantes y no mutantes obtenidas de distintas partes de Europa y Oriente Próximo. A continuación el equipo representó gráficamente las poblaciones de Brachypodium distachyon para facilitar la identificación de genes que influyen en el tamaño y la forma del grano. La identificación de espacios clave permitió a los investigadores responder a distintas cuestiones relacionadas con los procesos de adaptación y la importancia de la variación en la cantidad de cromosomas en las células vegetales. Los resultados demostraron el potencial de Brachypodium distachyon como especie modelo para comprender el desarrollo del grano en las gramíneas. Además, la comparación con el modelo más extendido de Arabidopsis demostró la utilidad de emplear Brachypodium en el análisis de las diferencias evolutivas entre monocotiledóneas y dicotiledóneas, los dos grupos principales de angiospermas. Natgrain demostró que la capacidad de las plantas para modificar el contenido de su ADN mediante la hibridación de especies podría haber supuesto un factor principal de la domesticación de las gramíneas silvestres. Este proceso suele relacionarse con un tamaño mayor, un crecimiento a mayor velocidad y una mayor tolerancia al estrés medioambiental. El proyecto logró evaluar la variación natural en el grano de Brachypodium distachyon y demostró una relación entre su origen geográfico y la estructura de la población. Los resultados permitirán a los científicos comprender mejor las poblaciones de vegetales y la respuesta de las plantas a su entorno.