Las plantas se adaptan a sus condiciones locales. Entonces, ¿qué impide que las plantas distribuidas en un amplio rango geográfico se especialicen? Un estudio realizado por Keep y sus colegas analiza de cerca el genoma de Lolium perenne. Los científicos examinaron secciones del genoma conectadas a rasgos adaptativos. Encontraron que La variabilidad del clima a lo largo del tiempo, así como del espacio, mantuvo el acervo genético en movimiento para preservar la diversidad genética.. Los resultados sugieren formas de dirigir aún más la adaptación a los entornos locales a medida que cambia el clima.
Es probable que hayas visto Lolium perenne, raigrás perenne, incluso si no has oído hablar de él. Este verano, sin duda se puede ver como el césped utilizado en el club de tenis de Wimbledon para las canchas. También es una opción popular para alimentar a los animales de pastoreo. Pero la hierba no es solo hierba. Desarrollar un mejor raigrás puede mejorar el crecimiento animal, por lo que es valioso estudiarlo. L perenne ha demostrado ser tan popular que se cultiva regularmente fuera de su área de distribución en el sur de Europa, el norte de África y Asia central. lo que permite L perenne adaptarse a tantos entornos?
En todas las plantas, el ADN contiene las instrucciones para hacer estas adaptaciones como genes. Puede haber diferentes variedades de un mismo gen. Por ejemplo, el 'gen de la longitud de la hoja' podría venir en variedades 'largas' y 'cortas'. Lo mismo podría ser cierto para la profundidad de la raíz, etc. En realidad, la combinación de algunos factores podría determinar la longitud de la hoja y no solo un gen. En lugar de identificar cada gen, la búsqueda de QTL permite rastrear directamente las diferencias en el genoma.
Un QTL es un locus de rasgo cuantitativo. Esta es una parte del genoma que se sabe que varía, con algunas variaciones que producen un efecto y otras que producen otro. Examinar los QTL permite a los botánicos centrarse en las partes del genoma que son importantes para su investigación. Pueden ignorar las regiones del genoma que dirigen características de la planta que no les interesan.
Keep y sus colegas se decidieron por siete rasgos adaptativos relacionados con la fenología reproductiva y la estacionalidad del crecimiento potencial vegetativo. Observaron los QTL para estos rasgos desde las poblaciones de España e Irlanda en el oeste hasta Turquía y Estonia en el este. Sin embargo, no solo buscaban diferencias en los QTL entre sitios. También observaron la diversidad de QTL dentro de los sitios.
“El predictor más significativo de la diversidad asociada a rasgos dentro de la población (HeA) fue un indicador climático promedio para tres rasgos (desplazamiento posterior, altura del dosel de verano, altura del dosel acumulada anualmente), mientras que fue un indicador de variabilidad climática para los cuatro rasgos restantes ( fecha de espiga, espiga en el primer año, altura del dosel en primavera, puntuación de crecimiento en invierno)”, escriben los autores.
En cualquier sitio, el clima no será constante. Variará con las estaciones y también de forma aleatoria de un año a otro. A medida que cambia el clima, también habrá una deriva a largo plazo en las temperaturas. Entonces, en cualquier sitio, no habrá una condición ideal a la que las plantas puedan aspirar. “Esto puede explicar por qué un indicador de variabilidad climática fue el predictor más significativo de la diversidad asociada a rasgos dentro de la población para algunos de los rasgos presuntamente adaptativos estudiados (fecha de inicio, inicio en el primer año, altura del dosel en primavera, puntaje de crecimiento en invierno) y también fue uno de sus predictores significativos para los otros tres rasgos (dirección posterior, altura del dosel de verano, altura del dosel acumulada anualmente)”, escriben Keep y sus colegas.
El equipo encontró una diversidad genética relativamente alta en el sur de Europa, L perenneel rango de hogar de . Los botánicos argumentan que esta es la región donde la hierba habrá estado expuesta a las mayores fluctuaciones climáticas porque ha vivido aquí por más tiempo. Como resultado, es aquí donde la hierba ha encontrado el mayor uso para tener diversos QTL para lidiar con lo que sea que le depare el clima.
Los autores argumentan que esta capacidad de aprovechar la diversidad en el acervo genético mejorará L perenneLa futura adaptación de . “Las poblaciones naturales locales de especies de pastizales están amenazadas por el cambio climático y es probable que deban evolucionar rápidamente para mantenerse adaptadas a su entorno”, escriben. “La capacidad de una población de especies de pastizales para adaptarse al clima cambiante puede depender notablemente del nivel de variabilidad climática local estocástica interanual pasada”.
