Agricultura Botánica y Genética Europa

Barato como chips: identificación de genes vegetales para garantizar la seguridad alimentaria


Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Goettingen ha desarrollado un nuevo enfoque que permite a los investigadores identificar de manera más eficiente los genes que controlan los rasgos de las plantas. 


por la Universidad de Gotinga


Este método permitirá a los fitomejoradores y científicos desarrollar variedades de plantas más asequibles, deseables y sostenibles. La aplicación será muy valiosa para los cultivos de frutas, verduras y granos que no solo terminan en nuestra mesa, sino que también son críticos para la seguridad alimentaria global y la nutrición humana. La investigación fue publicada en BMC Plant Biology .

El nuevo método es una extensión de una herramienta conocida como GWA (Genome Wide Association). Los estudios de GWA utilizan tecnologías de secuenciación genética junto con estadísticas y cálculos avanzados para vincular las diferencias en el código genético con rasgos particulares. 

Cuando se usa GWA para estudiar plantas, los investigadores generalmente manejan grandes conjuntos de plantas genéticamente idénticas. Sin embargo, desarrollar estos conjuntos de «líneas endogámicas» es costoso y requiere mucho tiempo: puede tomar más de seis años de preparación antes de que tal estudio pueda comenzar. 

La nueva técnica se basa en un enfoque utilizado a menudo para estudiar el ADN humano, en el que se comparan muestras de ADN de miles de personas individuales, que ciertamente no son idénticas.

Los investigadores querían descubrir si este enfoque sería exitoso en las plantas. Dado que las mediciones de plantas individuales pueden ser muy variables, los científicos desarrollaron un método que les permitió combinar las ventajas de un estudio GWA con técnicas de análisis estadístico adicionales. 

Para probar su idea, investigaron si su combinación de enfoques podría detectar genes con precisión involucrado en la altura de la planta, un rasgo que ha sido ampliamente estudiado en la literatura científica. Los científicos plantaron cuatro campos de una variedad temprana de maíz blanco (maíz blanco) y midieron la altura de las plantas. 

Identificaron tres genes, de los 39,000 genes potenciales en el genoma del maíz, que controlaban la altura de la planta. Los efectos de estos tres genes fueron respaldados por estudios previos sobre otras variedades de maíz. Esto demostró que su método había funcionado.

Barato como chips: identificación de genes vegetales para garantizar la seguridad alimentaria
Primer autor, Abiskar Gyawali, midiendo las alturas de las plantas en el campo. Crédito: Tim Beissinger

«Los científicos generalmente tienen que medir grandes cantidades de plantas genéticamente idénticas para tener un estudio lo suficientemente poderoso como para encontrar genes», dice el profesor Timothy Beissinger, jefe de la División de Metodología de Fitomejoramiento en la Universidad de Goettingen, «pero utilizamos una diversidad de población de maíz y demostró que nuestro enfoque fue poderoso sin depender de plantas idénticas «. Abiskar Gyawali, Ph.D. de la Universidad de Missouri (EE. UU.) El estudiante que es el primer autor continuó diciendo: «Esta es una gran noticia para los investigadores interesados ​​en encontrar genes en cultivos donde las líneas endogámicas no están disponibles o requieren mucho tiempo de producción».

Barato como chips: identificación de genes vegetales para garantizar la seguridad alimentaria
Maíz blanco (maíz blanco) en la mazorca cultivado para el estudio Crédito: Tim Beissinger

Beissinger declaró: «Lo emocionante es que este estudio revela el potencial de nuestro método para permitir la investigación en otros cultivos alimentarios donde la financiación de la investigación no es tan alta. Debido al apoyo de la industria y el gobierno , los recursos ya están disponibles para realizar estudios a gran escala en maíz. Pero para los científicos que estudian las innumerables verduras, frutas y granos de los que dependen muchas comunidades, la financiación de estudios masivos simplemente no es posible. Este es un avance que permitirá la identificación barata y rápida de asociaciones de genes de rasgos para avanzar en la nutrición y la nutrición. sostenibilidad en cultivos alimentarios en todo el mundo «.


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