Hacia bosques de pinos más sostenibles
Las coníferas, un género de árboles que incluye distintos tipos de pino y abeto, desempeñan un papel muy importante para regular la dinámica de los bosques y el clima en Europa. Tienen un efecto importante sobre el estado de los ecosistemas y, además, tienen una relevancia económica muy importante por sus productos de madera y de otro tipo. El proyecto PROCOGEN (Promoting a functional and comparative understanding of the conifer genome - implementing applied aspects for more productive and adapted forests), financiado por la Unión Europea, aplicó la genómica a las coníferas con el fin de avanzar en su cultivo y gestión forestal. Con este fin, el proyecto reunió a investigadores, académicos y entidades interesadas de la industria, de Europa y Norteamérica, en un solo equipo multidisciplinario. Trabajaron en la organización del genoma, el genotipado de las coníferas y la identificación de los genes que rigen los rasgos esenciales relacionados con el crecimiento y la adaptación de los cambios ambientales, así como a las ventajas ecológicas y económicas. Se utilizaron las herramientas y pruebas genómicas más recientes con el material genético obtenido, centrado en cuatro especies europeas: pino marítimo, pino rojo, abeto rojo y pícea de Sitka. Se han logrado avances pioneros en distintos campos de la investigación básica, como la genómica estructural de genomas de plantas, grandes y complejos, hasta obtener nuevos genomas de pino de referencia, el descubrimiento de la variabilidad del genoma basado en el polimorfismo de nucleótido único (SNP), así como un gran catálogo de genes implicados en respuestas adaptativas y productivas. El análisis funcional no solo proporcionó información sobre el control genético de los rasgos adaptativos y productivos, sino también sobre el posible papel que desempeñan los mecanismos epigenéticos en el control molecular de la plasticidad fenotípica, el cual es una cuestión esencial para fomentar la resistencia frente al cambio climático. El análisis comparativo permitió estudiar la macro y microsintenia de especies de coníferas a distintos niveles. La información resultante amplía el conocimiento de su evolución en comparación con las angiospermas y, además acelera el uso de las herramientas genómicas en otras especies de coníferas. Las consecuencias para la genómica traslacional, que se basa en la modelización de la fitomejora con múltiples objetivos y estudios de casos, son cruciales de cara a seleccionar resultados básicos que se puedan aplicar al cultivo asistido por moléculas y la gestión de recursos de coníferas. Se han utilizado herramientas de pre-mejora genética (es decir, las matrices de genotipado para la reconstrucción del pedigrí), la captura del exoma y las fórmulas de genotipado por secuenciación (GBS) para el genotipado SNP de alto rendimiento, con el fin de evaluar la diversidad genómica en la escala de población natural de las especies y redefinir las colecciones esenciales. El impacto en la bioinformática se ha asociado principalmente a los nuevos desarrollos necesarios para analizar estos genomas tan grandes y complejos. Entre otras actividades clave, se revisaron las metodologías existentes y se evaluaron los parámetros clave de la población, se realizaron estudios de prueba de concepto sobre la viabilidad de la selección genómica para especies modelo de coníferas en Europa y se desarrollaron herramientas de simulación y se aplicaron a una serie de alternativas de fitomejora tipológica. Los datos del proyecto se están difundiendo a la comunidad científica y al público general mediante entornos fáciles de usar y altamente integrados. Después de completar la investigación, el equipo del proyecto publicó los resultados y allanó el camino para futuras áreas de investigación. Se avanzó en estrategias para mejorar la productividad de los bosques y su adaptación al cambio climático, lo cual contribuye a conformar un paradigma más sostenible para los bosques europeos. Esta investigación puede ser útil para bosques dentro y fuera de la Unión Europea (es decir, Rusia, Nueva Zelanda, Japón y América) donde podría influir en la sostenibilidad y el cambio climático a escala global.
Palabras clave
Pino, conífera, PROCOGEN, genoma, gestión silvícola, genómica
