Las plantas de vid pasaron de ser dioicas -macho y hembra- a ser hermafroditas -los dos sexos en la misma planta- mucho antes de lo que se creía, hace unos 15.000 años en lugar de los 8.000 a 10.000 que se tenían como ciertos hasta ahora. Fue en el momento en que los primeros agricultores «domesticaron» a las vides silvestres, generándoles una mutación y convirtiéndolas en la especie vitis vinífera L sativa de la que hoy se obtiene la uva para la producción industrial de vino. Así lo demostró una investigación de los biólogos Brandon S. Gaut y Darío Cantú, de la Universidad de California Davis (UCD), que a continuación resumimos.
Hace aproximadamente 22.000 años, cuando las capas de hielo que cubrían gran parte de América del Norte y Europa comenzaron a retirarse, los humanos iniciaron el consumo de una fruta que hoy da alegría a millones de bebedores de vino en todo el mundo: la uva.
A partir de esa certeza, establecida con precisión por la ciencia, y siguiendo los tiempos evolutivos de las plantas, los biólogos Brandon S. Gaut y Darío Cantú compararon los genomas secuenciados de uvas eurasiáticas silvestres y domesticadas y encontraron evidencias de que los cambios en el sexo de las uvas, producto de su selección para cultivo agrícola, se produjo hace unos 15.000 años.
«Como la mayoría de las plantas, se considera que las uvas se cultivaron hace entre 7.000 y 10.000 años, pero nuestro trabajo sugiere que la participación humana con las uvas puede preceder a estas fechas», explicó Gaut.
Y su compañero de investigación agregó: «Los datos indican que los humanos recolectaron uvas en la naturaleza durante siglos antes de cultivarlas. Si tenemos razón, se suma a un conjunto pequeño, pero creciente, de evidencias de que los humanos provocaron grandes efectos en los ecosistemas antes del inicio de la agricultura organizada».
Entre las vides silvestres existen plantas masculinas y plantas femeninas, es decir son dioicas. Por el contrario, las vides cultivadas tienen flores masculinas y femeninas en la misma planta, es decir son hermafroditas.
Hoy las uvas son el cultivo hortícola más importante económicamente en el mundo, pero al revisar los datos evolutivos, los científicos descubrieron que las poblaciones de esta fruta disminuían constantemente hasta el período de domesticación, cuando las uvas comenzaban a cultivarse y cosecharse para elaborar vino. Este largo declive podría reflejar procesos naturales desconocidos, o puede significar que los humanos comenzaron a manejar poblaciones naturales de uvas mucho antes de que fueran domesticadas.
Gaut dijo que los datos del estudio también sugieren que la alteración de varios genes importantes durante la domesticación fue un punto de inflexión clave para la fruta. Estos genes incluían algunos que estaban involucrados en la determinación del sexo y otros relacionados principalmente con la producción de azúcar. Estos cambios ayudaron a definir las uvas tal como las conocemos hoy en día, y probablemente contribuyeron a la difusión de la cosecha en todo el mundo antiguo.
Además, los investigadores descubrieron que los genomas modernos de la uva contienen más mutaciones potencialmente dañinas que los ancestros salvajes de la fruta. Estas mutaciones se acumulan debido a la propagación clonal, que es la reproducción por multiplicación de copias genéticamente idénticas de plantas individuales. Las uvas se reprodujeron por propagación clonal durante siglos, ya que permite cultivar las variedades cabernet sauvignon o la chardonnay, genéticamente idénticas en todo el mundo. La identificación de estas mutaciones potencialmente dañinas puede ser útil para los criadores de uvas.
Si las vides no fueran hermafroditas habría que plantar vides masculinas y vides femeninas para poder producir los frutos, con todos los problemas de espacio, rentabilidad y fecundación imperfecta -racimos incompletos- que ello implicaría.
Cesare Intrieri, profesor emérito de la Universidad de Bolonia, uno de los más importantes estudiosos de la vid en Italia, considera de sumo interés los estudios genómicos realizados por Gaut y Cantú. «Son trabajos gracias a los cuales empezamos a comprender en detalle la acción de los genes en la expresión de características particulares como el contenido de azúcar o el desarrollo de aromas. Los avances en este tipo de investigación pueden tener implicaciones muy importantes para el futuro de la viticultura», expresó Intrieri.
El ADN de «la flor perfecta»
Motivados por la investigación de Gaut y Cantú, otro equipo de la Universidad de Cornell, también en Estados Unidos, hizo un valioso aporte para identificar los marcadores de ADN que determinan el sexo de la flor de la uva. En ese trabajo, también identificaron los orígenes genéticos de lo que llamaron «la flor perfecta». Su artículo, «Múltiples recombinaciones independientes condujeron al hermafroditismo en las uvas», se publicó en el mes de abril de 2021 en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)».
«Obtuvimos la primera evidencia genómica de que el sexo de la flor de la vid tiene múltiples orígenes independientes», afirmó Jason Londo, autor del artículo e investigador genetista de la Unidad de Genética de la Uva del Servicio de Investigación Agrícola del USDA (USDA-ARS), ubicada en Cornell AgriTech.
«Este estudio es importante para la mejora y la producción porque diseñamos marcadores genéticos para decirle qué firma exacta del sexo de la flor tiene cada vid, para que los viveros puedan optar por mantener sólo las combinaciones que deseen para el futuro», evaluó Londo.
Hoy en día, la mayoría de las vides cultivadas son hermafroditas, mientras que todos los miembros silvestres del género Vitis sólo tienen flores masculinas o femeninas. A medida que los criadores intentan incorporar genes de resistencia a enfermedades de especies silvestres en nuevas líneas de cría, la capacidad de detectar el sexo de las flores en las plántulas se ha vuelto cada vez más importante. Y dado que el sexo de la uva no se puede determinar sólo a partir de semillas, los criadores dedican mucho tiempo y recursos a cultivar vides, sólo para descartarlas varios años después al comprobar que son variedades de un solo sexo.
Inflorescencia masculina de la vid silvestre 
Inflorescencia femenina de la vid silvestre
En el estudio, el equipo examinó las secuencias de ADN de cientos de genomas de vides silvestres y domesticadas para identificar las regiones determinantes del sexo para las especies masculinas, femeninas y hermafroditas. Rastrearon el ADN hermafrodita existente hasta dos eventos de recombinación separados, que ocurrieron hace entre 6 millones y 15.000 años.
Las tecnologías modernas de secuenciación genética y las colaboraciones de investigación multiinstitucional son clave para hacer que las mejores uvas estén disponibles para los productores«.
Bruce Reisch, investigador genetista de la Universidad de Cornell, EEUU
Londo cree que los viticultores antiguos tropezaron con estas vides de alto rendimiento y recolectaron semillas o esquejes para sus propias necesidades, manteniendo el rasgo hermafrodita de la flor en las vides domesticadas que se utilizan hoy en día.
Muchas uvas de vino se remontan al primer o al segundo acervo genético del evento. Los cultivos como cabernet franc, cabernet sauvignon, merlot y Thompson seedless (sultanina) son todos del primer acervo genético. La familia pinot, sauvignon blanc y gamay noir se originaron en el segundo acervo genético.
Lo que hace que el chardonnay y el riesling sean únicos es que portan genes de ambos eventos. Londo asegura que esto indica que los viticultores antiguos cruzaron uvas entre los dos grupos genéticos, lo que creó algunos de los cultivos más importantes de la actualidad.
Documentar los marcadores genéticos para identificar tipos de flores masculinas, femeninas y las más adecuadas ayudará en última instancia a acelerar el desarrollo de las variedades y reducir los costos de los programas de reproducción.
Por su parte, el coautor de este último estudio junto a Londo, el docente de Horticultura y Mejora Genética del instituto SIPS de Cornell, Bruce Reisch, argumentó: «Cuantos más marcadores de ADN de uva se identifiquen, más viveros pueden hacer avanzar la industria del vino y la uva. Las tecnologías modernas de secuenciación genética y las colaboraciones de investigación multiinstitucional son clave para hacer que las mejores uvas estén disponibles para los productores».
Fuentes: Universidad de California Davis, Universidad de Cornell, https://terraeantiqvae.com, fantasymundo.com y Vinetur (Ana Gómez), fotos https://www.vinetowinecircle.com
