La epigenética explica mejor los cambios anuales entre clones de vid riesling

Un equipo de la Hochschule Geisenheim University, la Universidad de Queensland y la Universidad de Hohenheim ha publicado este viernes, 6 de noviembre, en bioRxiv un preprint que analiza cómo se relacionan la genética y la epigenética con las variaciones de rendimiento y calidad del mosto en clones de vid. El trabajo se centra en 206 clones de riesling observados durante nueve campañas y plantea que ambas capas de información biológica recogen patrones distintos cuando cambia el comportamiento de una planta de un año a otro.

El estudio aún no ha sido revisado por pares, un paso habitual antes de la publicación en revista científica. Aun así, aporta una base de trabajo para una cuestión de mucho interés en cultivos perennes multiplicados por clon: por qué materiales muy próximos entre sí pueden responder de manera diferente cuando cambian las condiciones de cada campaña.

Los autores estudian la llamada interacción entre genotipo y ambiente. En términos prácticos, se trata de medir hasta qué punto un clon mantiene o no su posición relativa frente a otros cuando varía el año de cultivo. Esa falta de estabilidad complica la selección en especies perennes como la vid, porque un material puede ofrecer un buen resultado en una campaña y quedar por detrás en otra.

Para abordar esa cuestión, el equipo utilizó una técnica llamada UMR-seq, que permite obtener en una sola preparación dos tipos de datos. Por un lado, variantes genéticas del tipo SNP. Por otro, perfiles de regiones no metiladas del ADN, una vía para aproximarse a la capa epigenética. Con esa información, los investigadores compararon cuánto aporta cada una a la variación entre clones y a las diferencias ligadas al ambiente.

En los modelos que no incluían de forma expresa esa interacción entre genotipo y ambiente, los efectos ambientales y residuales fueron la principal fuente de variación fenotípica. El efecto principal del clon fue más modesto. Dentro de ese bloque, las relaciones genómicas explicaron la mayor parte de la variación clonal en cuatro de los cinco rasgos analizados, y añadir una matriz de relaciones epigenómicas apenas modificó el resultado.

La imagen cambió cuando los autores incorporaron al análisis modelos estadísticos diseñados para recoger mejor las variaciones entre campañas. En ese caso, la capa epigenómica absorbió una parte amplia de la varianza asociada a la interacción entre genotipo y ambiente y superó a la contribución genómica en cuatro de los cinco rasgos. Dicho de otro modo, la información epigenética pareció más útil para describir cómo cambia el comportamiento relativo de los clones de un año a otro.

El trabajo también observó que ambas capas no solo difieren en la cantidad de variación que explican, sino en el patrón que recogen. Según los autores, los datos genómicos y epigenómicos reflejaron maneras distintas de reordenación de los clones entre campañas. Ese punto es relevante porque sugiere que no se trata de dos mediciones que repitan la misma señal, sino de dos aproximaciones que pueden aportar información complementaria.

Los investigadores dieron un paso más y agruparon los efectos estimados en ventanas genómicas para ver en qué zonas del genoma aparecían los valores más altos. El resultado fue que los efectos genómicos y epigenómicos más fuertes tendían a situarse en regiones distintas, con un solapamiento que no superó lo esperable por azar. Para los autores, ese patrón refuerza la idea de que genética y epigenética no están captando exactamente el mismo componente de la variación anual.

La conclusión principal del preprint es que las relaciones genómicas y epigenómicas recogen componentes complementarios de la variación en el comportamiento de los clones entre años, y que la aportación epigenética se expresa sobre todo a través de la interacción entre genotipo y ambiente. A partir de ahí, el equipo plantea que estos resultados pueden servir para buscar los mecanismos moleculares que hay detrás de esas diferencias y para poner a prueba si la combinación de ambas fuentes de información mejora la selección de clones con comportamiento más regular.

Para el sector del vino, esa línea de trabajo puede tener consecuencias prácticas si se confirma con más estudios y tras la revisión científica. La elección clonal no solo afecta a la cantidad de uva, sino también a rasgos de calidad del mosto que terminan influyendo en la elaboración. Contar con herramientas que ayuden a anticipar qué clones responden con mayor regularidad cuando cambian las condiciones de una campaña a otra podría orientar decisiones en vivero, viñedo y bodega.

Ese posible uso, sin embargo, aún está por validar fuera de este estudio. El trabajo se limita a clones de riesling y a los datos reunidos en nueve campañas, por lo que su alcance debe comprobarse en otras variedades, otros materiales vegetales y otros entornos de cultivo. También queda por ver hasta qué punto la señal epigenética observada es estable, reproducible y aprovechable en programas de mejora y selección clonal.

El estudio está firmado por Hannah Robinson, Maximilian Schmidt, Paolo Callipo, Carlos A. Robles-Zazueta, Stephanie Brunner, Jessica Hintzsche, Ulduz Vafadarshamasbi, Johanna Frotscher, Timo Strack, Peter A. Crisp, Hans-Peter Piepho y Kai P. Voss-Fels. En su declaración de intereses, los autores afirman que no tienen conflictos de interés.