Así eran los ‘abuelos’ de la lenteja

Si existiera una máquina del tiempo, a todos nos gustaría subirnos en ella y viajar siglos atrás para encontrar ese antepasado pelirrojo, esa bisabuela con dotes para la ópera o ese tío que fue juglar. Todos podrían explicarnos muchos de los rasgos que hemos heredado y no sabemos muy bien su origen. Secretos que viajan en la genética y revelan cada uno de los ladrillos que se han colocado para convertirnos en lo que somos. Lo mismo pasa con los animales y las especies. Tienen un árbol genealógico que sirve para conocer sus entresijos, que indican similitudes y diferencias.

Con esta referencia en mente, el grupo de investigación consolidada de Genética, Genómica, Transcriptómica y Patología Vegetales de la Universidad de León (ULE) ha construido por primera vez un mapa genético de la población obtenida del cruce entre la lenteja cultivada y silvestre. El proyecto, publicado en la prestigiosa revista científica Plosone, se orienta en ampliar los conocimientos de la lenteja como base para su mejora, es decir, para obtener nuevas variedades más productivas y resistentes. Los leoneses se centran en una investigación genética y genómica más básica mientras que la aplicación de estos conocimientos se realiza en colaboración con el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (Itacyl).

Marcelino Pérez de la Vega, catedrático de genética del departamento de Biología Molecular de la ULE, considera que un requisito indispensable en la mejora vegetal es disponer de variabilidad genética. En general, afirma, muchas especies cultivadas tienen unos niveles de variabilidad genética muy bajos, lo que «limita» sus posibilidades de mejora y «compromete» su futuro frente a cambios ambientales drásticos. «La lenteja es una de esas especies cultivadas donde la variabilidad genética disponible es muy escasa. Por ello es necesario aumentar dicha variabilidad y una forma idónea para hacerlo es utilizar las fuentes de variabilidad disponibles, y cuando ésta no se encuentra en las formas cultivadas se recurre a la misma especie en su forma silvestre y a otras especies afines», expone.

El proyecto, en el que participaban varios países, ha buscado sobre todo en las especies silvestres genes de resistencia a condiciones medioambientales adversas, ya sean éstas de origen biológico, enfermedades y plagas; o no, sequía, salinidad, etc. El paso inicial para transferir esos genes es, según detalla, la realización de un cruzamiento interespecífico para, más tarde, seleccionar el cultivo deseado a partir del híbrido mediante técnicas de mejora vegetal, proceso en el que se emplean de seis a 10 años.

En este sentido, apunta que es importante señalar que como consecuencia del proceso de domesticación y los siglos de cultivo hay «claras diferencias» entre las formas cultivadas y silvestres en la inmensa mayoría de las especies de plantas que han sido domesticadas. «A nivel genético una característica común es la drástica reducción de la variabilidad genética en las formas cultivadas, asociada con cambios morfológicos y de otro tipo que facilitan el manejo y hacen más atractivo el cultivo».

Por tanto Pérez de la Vega afirma que las especies silvestres son una fuente para ampliar la variabilidad genética de las formas cultivadas y para encontrar genes de resistencia a condiciones adversas como las enfermedades. Pero también son «una fuente de genes indeseables» en los cultivos, como pueden ser los genes que determinan la apertura de las vainas. Razones que hacen necesario el proceso posterior de mejora a partir del híbrido: seleccionar los caracteres deseados y eliminar los indeseables en un cultivo.

«Ahí es donde la información básica obtenida con la investigación genética y genómica, como pueden ser los mapas genéticos, entra en juego».

Asegura que el proyecto es innovador en parte por recurrir a una especie silvestre L. odemensis relativamente alejada de la lenteja cultivada L. culinaris, donde lo difícil de manera inicial es obtener el híbrido y que éste sobreviva, por lo que la especie silvestre se ha usado muy poco en la mejora de la lenteja. A esto se ha unido el empleo de técnicas genómicas, junto con las técnicas bioinformáticas asociadas, con las que se han analizado miles de genes mediante técnicas de última generación.

Los investigadores leoneses han utilizado la secuenciación masiva de alto rendimiento. Gracias a ella han podido secuenciar genomas complejos o el conjunto de los RNA producidos por la expresión de los genes en tiempos muy cortos y a unos costes razonables. «En nuestro trabajo hemos secuenciado el conjunto de los RNAs de las dos líneas parentales que intervinieron en el cruzamiento interespecífico y unas 80 líneas consanguíneas derivadas del híbrido», especifica para, a continuación, añadir que esta situación les ha permitido obtener información de varias decenas de miles de genes e identificar más de 100.000 diferencias en las secuencias de nucleótidos entre las dos especies usadas y que se distribuían en unos 15.550 genes.

Estas diferencias en las secuencias, subraya Marcelino Pérez de la Vega, se transforman en lo que en genética se llama marcadores genéticos y que se pueden ordenar en mapas lineales calculando la distancia que los separan. El mapa se construyó con algo más de 6.000 marcadores.

Esta información facilita la identificación y localización de alternativas génicas provenientes de odemensis que sean interesantes en la mejora de la lenteja, como por ejemplo las alternativas génicas que hacen a L. odemensis más resistente a la infección de un hongo patógeno denominado Ascochyta o los genes que controlan el tiempo que tardan las plantas en florecer. Por otra parte, y teniendo en cuenta las características conocidas, el catedrático de la ULE comenta que las líneas consanguíneas obtenidas en este trabajo pasarán a evaluarse para su resistencia a ciertas enfermedades o para ver si aportan otras características interesantes como resistencia a la sequía.