Vino: La investigación genética de la uva revela la flor perfecta

Los vinos y las uvas de mesa existen gracias a un intercambio genético tan raro que sólo ha ocurrido dos veces en la naturaleza en los últimos 6 millones de años. Y desde la domesticación de la vid hace 8.000 años, su cultivo ha seguido siendo una apuesta.

Cuando los productores de hoy cultivan nuevas variedades, tratando de producir uvas de mejor sabor y más resistentes a las enfermedades, quienes cosechan necesitan de dos a cuatro años para saber si tienen los ingredientes genéticos para la flor perfecta.

Las hembras dan fruto, pero producen polen estéril. Los machos tienen estambres para el polen, pero carecen de frutos. Sin embargo, la flor perfecta lleva ambos genes sexuales y puede autopolinizarse. Estas variedades hermafroditas generalmente producen racimos más grandes y de mejor sabor, y son las que los investigadores usan para cruces adicionales.

El estudio identifica los marcadores de ADN que determinan el sexo de la flor de la uva

Ahora, los científicos de la Universidad de Cornell han trabajado con la Universidad de California, Davis, para identificar los marcadores de ADN que determinan el sexo de la flor de la uva. En el proceso, también identificaron los orígenes genéticos de la flor perfecta. Su artículo, «Múltiples recombinaciones independientes condujeron al hermafroditismo en las uvas«, se publicó este mes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

«Esta es la primera evidencia genómica de que el sexo de la flor de la vid tiene múltiples orígenes independientes«, afirma Jason Londo, autor correspondiente del artículo e investigador genetista de la Unidad de Genética de la Uva del Servicio de Investigación Agrícola del USDA (USDA-ARS), ubicada en Cornell AgriTech. Londo también es profesor asociado adjunto de horticultura en la Escuela de Ciencia Integral de las Plantas (SIPS), parte de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.

«Este estudio es importante para la mejora y la producción porque diseñamos marcadores genéticos para decirle qué firma exacta del sexo de la flor tiene cada vid«, comenta Londo, «para que los viveros puedan optar por mantener sólo las combinaciones que deseen para el futuro«.

Hoy en día, la mayoría de las vides cultivadas son hermafroditas, mientras que todos los miembros silvestres del género Vitis sólo tienen flores masculinas o femeninas. A medida que los criadores intentan incorporar genes de resistencia a enfermedades de especies silvestres en nuevas líneas de cría, la capacidad de detectar el sexo de las flores en las plántulas se ha vuelto cada vez más importante. Y dado que el sexo de la uva no se puede determinar sólo a partir de semillas, los criadores dedican mucho tiempo y recursos a cultivar vides, sólo para descartarlas varios años después al comprobar que son variedades de un solo sexo.

En el estudio, el equipo examinó las secuencias de ADN de cientos de genomas de vides silvestres y domesticadas para identificar las regiones determinantes del sexo para las especies masculinas, femeninas y hermafroditas. Rastrearon el ADN hermafrodita existente hasta dos eventos de recombinación separados, que ocurrieron hace entre 6 millones y 8.000 años.

«Las tecnologías modernas de secuenciación genética y las colaboraciones de investigación multiinstitucional son clave para hacer que las mejores uvas estén disponibles para los productores«

Londo teoriza que los viticultores antiguos tropezaron con estas vides de alto rendimiento y recolectaron semillas o esquejes para sus propias necesidades, manteniendo el rasgo hermafrodita de la flor en las vides domesticadas que se utilizan hoy en día.

Muchas uvas de vino se remontan al primer o al segundo acervo genético del evento. Los cultivos como cabernet franc, cabernet sauvignon, merlot y Thompson seedless (sultanina) son todos del primer acervo genético. La familia pinot, sauvignon blanc y gamay noir se originaron en el segundo acervo genético.

Lo que hace que el chardonnay y el riesling sean únicos es que portan genes de ambos eventos. Londo asegura que esto indica que los viticultores antiguos cruzaron uvas entre los dos grupos genéticos, lo que creó algunos de los cultivos más importantes de la actualidad.

Documentar los marcadores genéticos para identificar tipos de flores masculinas, femeninas y las más adecuadas ayudará en última instancia a acelerar el desarrollo de las variedades y reducir los costes de los programas de reproducción.

«Cuantos más marcadores de ADN de uva se identifiquen, más viveros pueden hacer avanzar la industria del vino y la uva«, comenta Bruce Reisch, coautor y profesor en las secciones de Horticultura y Mejora genética de plantas del SIPS. «Las tecnologías modernas de secuenciación genética y las colaboraciones de investigación multiinstitucional son clave para hacer que las mejores uvas estén disponibles para los productores«.

Fuente: PNAS.