Científicos chinos han descubierto a través de un estudio de una década que el arroz puede transmitir resistencia al frío a generaciones futuras a través de mecanismos epigenéticos sin cambiar el genoma. El estudio, publicado en la revista Cell, proporciona evidencia importante de que el estrés ambiental induce directamente la adaptación hereditaria.
Investigadores del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China seleccionaron Oryza sativa L, una variedad de arroz asiático sensible a las bajas temperaturas, y la sometieron a una temperatura baja de -15°C durante su período de crecimiento reproductivo, y seleccionaron descendencia tolerante al frío. Después de tres generaciones, algunas plantas aún pueden mantener altos rendimientos bajo estrés por bajas temperaturas. La secuenciación del genoma descartó la influencia de las mutaciones del ADN, lo que indica que la tolerancia al frío no está impulsada por cambios en la secuencia genética. Análisis adicionales encontraron que los marcadores químicos (como las modificaciones de metilación) al comienzo del gen ACT1 en arroz tolerante al frío se redujeron significativamente. Los experimentos han confirmado que la reducción artificial de estas marcas puede mejorar la tolerancia al frío de las plantas, mientras que la restauración de las marcas hace que esta característica desaparezca, lo que demuestra directamente el papel clave de las modificaciones epigenéticas.
El equipo de investigación también analizó 131 variedades de arroz en China y descubrió que las variedades de las regiones frías del norte generalmente tienen menos marcadores químicos del gen ACT1, mientras que las variedades de las regiones cálidas del sur son ricas en este marcador, lo que indica que esta característica epigenética puede promover la propagación adaptativa del arroz a latitudes altas.
Los expertos comentaron que esta investigación desafía la visión evolutiva tradicional de que la adaptabilidad sólo puede formarse gradualmente mediante la selección natural de mutaciones del ADN. Aunque en estudios con animales se han encontrado fenómenos epigenéticos (como toxinas ambientales que afectan la salud de las crías), casos como la tolerancia al frío en el arroz que benefician directamente la adaptación ambiental aún son raros.