Marchantia polymorpha es un excelente modelo para estudios genéticos. Crédito: Johannes Hloch/GMI
A medida que el cambio climático se acelera, las plantas enfrentan una presión creciente para adaptarse a los ecosistemas y condiciones ambientales en transformación. Este desafío es especialmente urgente para los cultivos, ya que la resiliencia a la sequía y al calor es esencial para asegurar el suministro de alimentos en un futuro impredecible. Afortunadamente, las plantas pueden adaptarse notablemente bien a diversos entornos y climas. Por ejemplo, Arabidopsis thaliana prospera en regiones tan climáticamente distintas como Suecia e Italia.
Comprender cómo las plantas se adaptan naturalmente a diferentes condiciones locales es clave para predecir su respuesta al cambio climático y puede ayudar a producir cultivos más resistentes. Un estudio reciente ofrece una nueva perspectiva sobre las bases genéticas de la adaptación climática en las plantas.
Al combinar la genética de poblaciones y los datos climáticos globales, los investigadores identificaron variantes genéticas que subyacen a la adaptación climática en Marchantia polymorpha.
El estudio, realizado por los laboratorios de Liam Dolan y Frédéric Berger en el Instituto Gregor Mendel (GMI) de Biología Molecular de Plantas, así como por Kelly Swarts, ex líder de grupo en GMI y ahora en el Centro de Ciencias de Plantas de Umeå, y Masaki Shimamura en la Universidad de Hiroshima, fue publicado en Current Biology el 10 de febrero.
Construyendo un mapa genómico de la adaptación climática Las variantes genéticas que subyacen a ciertos rasgos, como la resistencia mejorada al calor o el tamaño de las semillas, a menudo son seleccionadas en entornos donde proporcionan una ventaja de supervivencia o reproducción. Sin embargo, cuáles variantes genéticas son responsables de la adaptación climática es en su mayoría desconocido.
Para descubrir estas variantes, los investigadores compararon la genética de diferentes subpoblaciones regionales de Marchantia polymorpha recolectadas en Europa, América y Japón, creando una base de datos de genómica poblacional. Al integrar esta base de datos con un conjunto de datos climáticos mundiales, los científicos correlacionaron el perfil genético de cada subpoblación con su clima local.
«Comparando poblaciones en Europa y Japón, encontramos variantes genéticas asociadas con temperaturas de verano más cálidas y más frías, así como con la cantidad de precipitación veraniega», explica Liam Dolan. «Estas adaptaciones podrían ser cruciales para optimizar la reproducción en diferentes condiciones».
El estudio también reveló que la variabilidad genética difiere notablemente entre las poblaciones de Marchantia polymorpha. Las poblaciones recolectadas de diferentes áreas en Europa eran similares entre sí, pero presentaban una alta variabilidad genética entre sus individuos.
En contraste, las poblaciones japonesas, geográficamente aisladas, exhibieron perfiles genéticos más uniformes, distintos de los de Europa. Estos patrones sugieren que la adaptación climática puede favorecer diferentes estrategias reproductivas en Europa y Japón, ya que Marchantia y otros briófitos pueden reproducirse tanto sexual como asexualmente.
La nueva base de datos de genómica poblacional, la primera de su tipo para Marchantia polymorpha, ofrece a los científicos de todo el mundo una plataforma poderosa para estudiar la variabilidad genética.
«Estamos ansiosos por expandir esta base de datos con muestras de todo el mundo, mejorando la solidez de las futuras investigaciones», destaca Liam Dolan. «Nuestra plataforma abre emocionantes posibilidades para abordar una amplia gama de preguntas biológicas relacionadas con el crecimiento y desarrollo de las plantas».
Fuentes
Phys.org.(2025, February 10). Genetic insights reveal plant adaptation to climate change. Retrieved from https://phys.org/news/2025-02-genetic-insights-reveal-climate.html
Quimcasa de México 