Agricultura Cereales Estados Unidos

Catálogo completo de genes activos de múltiples etapas de desarrollo del cultivo de cereal sorgo


Un nuevo recurso en línea preparado por científicos del Centro RIKEN para la Ciencia de los Recursos Sostenibles proporciona información vital de referencia sobre el sorgo de cultivos básicos para los fitomejoradores e investigadores.


por RIKEN


El sorgo bicolor, llamado morokoshi en japonés, es el quinto cereal más cultivado en el mundo. Particularmente adecuado para climas cálidos y secos, es un alimento básico pero también una fuente de combustible para cocinar y forraje animal para millones de personas en entornos semiáridos donde otros cultivos, como el maíz o la caña de azúcar, tendrían dificultades. El cultivo también acumula altos niveles de azúcar y almidón, lo que lo convierte en un recurso potencial para la producción de bioetanol.

La investigación, dirigida por Minami Matsui, Yuko Makita y Setsuko Shimada, involucró la recolección de la secuencia completa de ADN complementario de sorgo para ocho etapas de desarrollo de la planta. Los datos ahora se almacenan en la base de datos del transcriptoma de sorgo Morokoshi de RIKEN ( sorghum.riken.jp/ ), que se puede buscar públicamente por gen o función de gen. Bases de datos similares para otras especies, como la planta modelo Arabidopsis, han demostrado ser populares y han estimulado nuevas investigaciones.

«Es muy importante para los usuarios que puedan acceder a esta información desde un único sitio web», dice Makita. La base de datos también permite a los usuarios comparar genes de sorgo con sus contrapartes en otras especies como Arabidopsis, arroz, maíz y álamo.

La integridad del transcriptoma permite anotar con precisión el papel probable de cada gen. El equipo también identificó más de 20,000 «sitios de inicio de transcripción», que marcan el comienzo de los genes. Estos podrían usarse para localizar regiones de ADN reguladoras cercanas, que pueden activar o desactivar genes.

Luego, los investigadores utilizaron sus datos para generar perfiles que mostraran la actividad genética en tallos, espiguillas y semillas de sorgo, lo que les permitió aislar genes involucrados en la acumulación de almidón, un proceso clave en la producción de semillas ricas en nutrientes del sorgo. También produjeron perfiles que muestran los tiempos y tejidos en los que los genes individuales están activos, lo que ayudará en la identificación de genes con patrones similares de regulación y función.

El equipo de Matsui espera que su base de datos pueda usarse para identificar genes responsables del metabolismo del azúcar del sorgo y la biosíntesis de almidón. Esta información podría usarse para generar mejores variedades de sorgo y para diseñar cultivos con niveles más altos de producción de azúcar y acumulación de almidón en condiciones de anegamiento. «Es difícil hacer este tipo de investigación en el maíz, por ejemplo, porque su genoma es muy grande», señala Makita. «De modo que nuestros datos de sorgo también pueden ayudar a los investigadores de maíz».


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