Un estudio de científicos españoles sobre el genoma del melón revela su gran plasticidad

Un equipo de investigadores españoles ha realizado el primer análisis del genoma completo de siete variedades de melón que aporta nuevos conocimientos importantes para entender la variabilidad fenotípica de esta fruta y ayudar a aumentar los rendimientos de calidad de la planta mediante la cría selectiva. Entre las principales conclusiones, destaca la gran plasticidad del genoma del melón.

Los investigadores, del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria y del Centro de Investigación Genómica para la Agricultura, en Barcelona, trataron de cerrar la brecha existente entre la ampliación del conocimiento genético de los melones y la comprensión de los rasgos importantes, como el sabor, el tamaño y el uso del agua.

El estudio es el primer análisis exhaustivo de la diversidad genética en el melón y describe más de 4,3 millones de variantes individuales de secuencias del ADN (SNP, por sus siglas en inglés), junto con un importante número de variantes estructurales que incluyen deleciones, inversiones, duplicaciones y movimientos de elementos móviles.

El equipo demostró que las líneas altamente cultivadas y reproducidas muestran menor diversidad, con los melones salvajes siendo más diversos. Estudios similares sobre el maíz, el arroz y la soja también han detectado que las variedades más cultivadas y domesticadas muestran menor variabilidad genética.

Esta nueva investigación revela en gran detalle la arquitectura genómica del genoma del melón. En general, se encontraron 902 genes que pueden resultar afectados por las variaciones estructurales del ADN, con 53 genes supuestamente implicados en la resistencia a la enfermedad (29), el metabolismo de la pared celular (10), el metabolismo de los volátiles del aroma (9), el metabolismo del azúcar (4) y la biosíntesis de los carotenoides (1).

Los elementos móviles, los llamados transposones, han estado muy activos durante la reciente evolución del melón y el estudio informa sobre una serie de inserciones de transposones que puede estar vinculada a la variabilidad de importantes características agronómicas, incluso entre dos líneas de élite estrechamente relacionadas. El genoma del melón en su conjunto ha evolucionado bajo la presión selectiva de la evolución negativa, la eliminación de los rasgos nocivos con el tiempo para mejorar la condición física y la adaptación.

“Este estudio revela la gran plasticidad del genoma del melón y allana el camino para futuros análisis que aborden objetivos de mejora del melón, como el aumento de la calidad de la fruta o la resistencia a las plagas y contra enfermedades. En una perspectiva más general, se necesitarán estudios como éste para obtener nuevas variedades de plantas que permitan dar respuesta a los desafíos en la agricultura, incluyendo un aumento de la población humana, la escasez de tierra y agua y el impacto futuro del cambio climático”, concluye Josep Casacuberta, coautor del trabajo.