Agricultura Botánica y Genética Cereales Resto del Mundo

Cuatro genes recientemente identificados podrían mejorar el arroz


Un equipo de investigación japonés aplicó un método utilizado en el análisis genético humano al arroz y descubrió rápidamente cuatro nuevos genes que son potencialmente significativos para la agricultura. 


por la Universidad de Kobe


Estos hallazgos podrían influir en el mejoramiento de cultivos y ayudar a combatir la escasez de alimentos causada por una población en crecimiento. El documento fue publicado el 21 de junio de 2016 (hora estándar de Japón) en la edición en línea de Nature Genetics .

La mejora selectiva de los cultivos basada en la genética y el fitomejoramiento es esencial para apoyar a la creciente población mundial. Para generar nuevas variedades de cultivos de manera eficiente, es necesario identificar rápidamente los genes relacionados con los altos rendimientos de los cultivos y analizar qué los hace especiales.

Hasta ahora, el análisis genético de los cultivos, principalmente se ha basado en los loci de rasgos cuantitativos (QTL) el análisis , pero este método requiere tiempo para desarrollar poblaciones experimentales. Otro método conocido como estudios de asociación de todo el genoma (GWAS), utilizado con frecuencia para analizar genes humanos, utiliza datos de muchos individuos existentes para analizar genes en un corto período de tiempo. También se han analizado varias especies de plantas usando este método, pero ha habido muy pocos casos de análisis exitoso.

Para producir resultados utilizando el análisis GWAS, el equipo de investigación limitó sus objetivos a 176 cultivares de arroz japoneses, incluidos 86 cultivares utilizados en la elaboración del sake japonés que la Universidad de Kobe ha mantenido durante muchos años. Utilizando la secuenciación de próxima generación, el grupo determinó la secuencia completa de cada cultivar y descubrió un total de 493,881 de los polimorfismos basados ​​en el ADN.

Cuatro genes recientemente identificados podrían mejorar el arroz
Dos métodos principales para la identificación de genes: análisis QTL y estudio de asociación de genoma completo (GWAS). Esta vez, el equipo se centró en GWAS. Crédito: Universidad de Kobe

En base a estos resultados, el equipo llevó a cabo un análisis de GWAS en cada rasgo e identificó rápidamente cuatro genes dentro de un grupo de 12 cromosomas de plantas de arroz. El cromosoma 1 contiene un gen que decide la fecha de floración del arroz; el cromosoma 4 contiene un gen que influye en el número de panículas producidas, la anchura de las hojas y el número de granos de arroz; un gen del cromosoma 8 afecta la longitud del toldo (un factor que influye en la recolección); y un gen dentro del cromosoma 11 decide la fecha de floración, la altura de la planta y la longitud de la panícula.

El análisis genético de plantas basado en GWAS se ha llevado a cabo muchas veces pero con un éxito limitado. El éxito de este experimento podría ayudar al descubrimiento de genes en otras especies de plantas y animales y potencialmente contribuir a resolver la escasez de alimentos causada por el crecimiento de la población. Las variedades de arroz japonesas mantenidas por la Universidad de Kobe y utilizadas en esta investigación podrían usarse como valiosos recursos genéticos para ayudar a identificar otros genes y criar nuevas especies de cultivos.


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