Eludir la epistasis negativa en el rendimiento del tomate impuesto por un gen de domesticación

Área de la Ciencia:

• Genética vegetal
• Domesticación de cultivos
• Ciencias agrícolas

Sus antecedentes:

• La arquitectura de la inflorescencia es clave para el rendimiento de los cultivos, pero las inflorescencias de tomate siguen siendo similares a los tipos silvestres.
• Los criadores históricamente evitaron la ramificación excesiva en los tomates debido a la baja fertilidad.

Objetivo del estudio:

• Investigar las bases genéticas de la variación de la inflorescencia en la domesticación del tomate.
• Comprender cómo las mutaciones en los factores de transcripción influyen en la producción y el rendimiento de las flores.
• Explorar estrategias para superar la epistasis para mejorar la cría híbrida.

Principales métodos:

• Se identificaron mutaciones en dos factores de transcripción relacionados en variantes ramificadas de tomate.
• Analizó los efectos de las mutaciones individuales y combinadas en los rasgos de la inflorescencia.
• Utilizó alelos naturales y de ingeniería para crear una gama de complejidades de la inflorescencia.

Principales resultados:

• Se seleccionaron dos mutaciones independientes: una agrandando los órganos asociados a la fruta, otra creando tallos de fruta "sin articulaciones".
• La combinación de estos rasgos condujo a una ramificación y esterilidad indeseables debido a la epistasis negativa.
• Los criadores desarrollaron supresores para superar la epistasis, pero esto limitó las ganancias de productividad.
• La explotación de diversos alelos permitió la reproducción de híbridos de mayor rendimiento a través de la complejidad de la inflorescencia controlada.

Conclusiones:

• La selección natural y la cría han dado forma a la arquitectura de la inflorescencia del tomate a través de mutaciones específicas del factor de transcripción.
• La epistasis negativa presenta un desafío en la mejora de los cultivos, pero se puede manejar a través de estrategias genéticas.
• Comprender y manipular la epistasis puede desbloquear nuevas ganancias de productividad en la agricultura.