La Universidad de Zaragoza liderará un estudio del Joint Genome Institute de EEUU con plantas modelo para la futura mejora de las variedades de trigo para alimentación. Pilar Catalán, investigadora del grupo Bioflora de la Escuela Politécnica Superior de Huesca (Universidad de Zaragoza), será la investigadora principal de este proyecto, que acaba de ser aprobado por la institución americana para llevar a cabo un estudio comparativo entre gramíneas hibridas naturales y otras sintetizadas en laboratorio para la posible futura mejora de la calidad y la resistencia de las variedades de trigo para alimentación.
En el proyecto financiado por el JGI, que se desarrollará durante los próximos cinco años (2018-2022), participan investigadores de la Universidad de Zaragoza en Huesca (Escuela Politécnica Superior), el INRA (Francia) y las Universidades de Silesia (Polonia) y de Aberystwyth (Reino Unido). Pilar Catalán, integrante además de la Unidad Asociada BIFI-CSIC, coordinará la investigación de los mecanismos reguladores de la expresión génica en plantas híbridas poliploides, empleando gramíneas modelo del género Brachypodium.
La catedrática de Botánica de la Universidad de Zaragoza participa también en investigaciones sobre los cambios de planta anual a perenne, procesos que podrían emplearse para transformar el trigo, la cebada y el centeno en plantas perennes, y cuyos resultados podrían aplicarse para obtener plantas más longevas, reduciendo las tareas de siembra y los costes de cultivo.
Esta dilatada experiencia llevó a que Pilar Catalán fuera distinguida el pasado mes de agosto como miembro de honor de la Botanical Society of America 2017, un prestigioso reconocimiento otorgado a distinguidos científicos senior que han hecho aportaciones sobresalientes a la ciencia de las plantas a lo largo de su trayectoria científica.
En este nuevo proyecto del Joint Genome Institute, Catalán analizará los mecanismos reguladores de la expresión génica en plantas que han acumulado genomas distintos (alopoliploides), empleando gramíneas modelo del género Brachypodium.
Se estima que al menos un 70% de las plantas que viven actualmente en el mundo son alopoliploides, es decir, plantas de origen híbrido que para recuperar su fecundidad duplicaron sus genomas progenitores en algún momento de la historia. Son plantas que han acumulado distintos genomas y tienen más copias génicas y, por tanto, mayor capacidad adaptativa al medioambiente, por ejemplo, a la sequía.
El proyecto, que no cuenta con financiación económica específica, sí que cubre los elevados costes de la secuenciación genómica y transcriptómica, que serán asumidos por el Joint Genome Institute, y cuyos resultados serán explotados por el equipo científico que lidera la aragonesa Pilar Catalán.
Las plantas modelo poliploides a utilizar (Brachypodium hybridum), al tener doble genoma presentan un patrón genómico muy similar al de los trigos duros, cereales con genoma duplicado, o el del trigo panadero, que es una planta con tres genomas. “Esto nos facilita el trabajo” –explica Pilar Catalán—“porque el genoma del trigo es enorme, aproximadamente quince veces más grande que el de las plantas modelo que usamos y eso nos permite explorar las secuencias reguladoras génicas de esos genomas sin tantos esfuerzos y complejidad”.
“La ventaja de nuestras plantas es que son pequeñas e investigando esos patrones o vías de regulación, podemos averiguar qué genes de cada genoma progenitor se expresan más, comprender mejor la capacidad adaptativa que le confieren a la planta, a sus tiempos de germinación y floración, a su tolerancia al estrés hídrico, y a su crecimiento, entre otros, para poder predecir cómo se expresarían estos genes en los trigos”.
