Un equipo de investigadores ha conseguido secuenciar por completo el genoma del olmo común, un árbol emblemático del paisaje europeo que ha estado al borde de la desaparición. Este logro ofrece una poderosa herramienta para entender su resistencia a enfermedades y acelerar los programas de conservación y reintroducción de la especie
Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid, en colaboración con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha conseguido secuenciar por completo el genoma del olmo común, un árbol emblemático del paisaje europeo que ha estado al borde de la desaparición. Este logro ofrece una poderosa herramienta para entender su resistencia a enfermedades y acelerar los programas de conservación y reintroducción de la especie.
Durante siglos, los olmos formaron parte inseparable de los caminos, plazas y bosques ribereños de Europa. Sin embargo, en el siglo XX, la llegada de la grafiosis −una enfermedad causada por hongos y transmitida por pequeños escarabajos− arrasó con la mayoría de sus poblaciones. Aun así, algunos ejemplares consiguieron sobrevivir, mostrando una resistencia natural que ha permitido iniciar programas de mejora genética y repoblación.
Ahora, investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Montes, Forestal y del Medio Natural (ETSIMFMN) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Instituto de Ciencias Forestales del INIA-CSIC (ICIFOR), han dado un paso decisivo al descifrar el genoma completo de un olmo resistente a la grafiosis. El resultado es un mapa genético detallado que reconstruye los 14 cromosomas del olmo y localiza más de 46.000 genes, con información sobre su función y su posible papel en la defensa frente al hongo. Es la primera vez que se obtiene una secuencia tan completa para esta especie.
Hasta ahora no se disponía de un mapa genómico detallado que permitiese caracterizar los genes de los olmos, incluyendo los responsables de la resistencia a la enfermedad. Con esta nueva herramienta, los científicos disponen de una hoja de ruta genética que permitirá estudiar los mecanismos moleculares que protegen al árbol frente a la enfermedad. “Esto facilitará la selección y el cruce de individuos resistentes y permitirá acelerar la recuperación del olmo en los ecosistemas europeos”, comenta el investigador Juan Antonio Martín García. En el estudio han participado también otros miembros del grupo de investigación FORESCENT de la UPM − Jorge Pallarés Zazo, María Valbuena Carabaña, y Ángel Barón Sola− así como David Macaya Sanz del ICIFOR.
El avance conseguido con este trabajo se enmarca en una línea creciente de estudios genómicos de especies vegetales de interés ecológico o agronómico. La secuenciación de genomas completos permite acelerar procesos de mejora al facilitar la selección y combinación cuidadosa de los árboles más prometedores, y entender cómo funcionan los mecanismos de resistencia a enfermedades.
Los investigadores construyeron un genoma de aproximadamente 2.100 millones de nucleótidos de ADN. Dentro de este genoma, los elementos repetitivos constituyen más del 80 % de la secuencia. Para la anotación génica se analizó la expresión de los genes en 19 tejidos, incluyendo flores, hojas y raíces en distintos estadios, delimitando más de 46 mil genes, de los cuales se pudieron caracterizar más del 99 %.
Al comparar con otras especies de olmo emparentadas, los investigadores observaron que los llamados genes de resistencia, responsables de parte de la respuesta de las plantas ante patógenos, tienden a agruparse en el genoma de manera homogénea dentro del género. Además, en el individuo resistente de olmo estudiado, estos grupos de genes presentan una densidad ligeramente superior. El trabajo permite también situar el genoma de los olmos dentro del contexto filogenético del orden Rosales (al que también pertenecen especies como los manzanos o los rosales), proporcionando un marco robusto para estudios evolutivos y comparativos.
Este genoma será una herramienta clave para diseñar estrategias de reintroducción y restauración de poblaciones de olmos resistentes en Europa. La base genómica generada podrá servir como plataforma para investigaciones futuras sobre biología de la enfermedad, biotecnología y ecología evolutiva. En palabras de los investigadores, “esta secuenciación marca un antes y un después en el estudio del olmo y representa una herramienta clave para diseñar estrategias de reintroducción y restaurar las olmedas europeas, con vistas a que los olmos vuelvan algún día a poblar plazas, caminos, jardines y riberas”.
La investigación ha sido financiada por la Dirección General de Biodiversidad, Bosques y Desertificación del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, la Agencia Estatal de Investigación mediante el programa Ramón y Cajal, la Comunidad de Madrid mediante el programa de atracción de talento, así como programas de la Comisión Europea (FEDER, FEADER y FSE+).
Referencia bibliográfica
Jorge Pallares-Zazo, Ángel Barón-Sola, María Valbuena-Carabaña, Juan Antonio Martín, David Macaya-Sanz. Chromosome-level genome assembly and annotation of Ulmus minor reveal dynamic intrageneric clusters of resistance genes. The Plant Genome. Volume 18, Issue 3, e70114. https://doi.org/10.1002/tpg2.70114
