Una nueva herramienta basada en bioinformática desarrollada en el CIMMYT está transformando las pruebas de pureza de semillas al proporcionar una verificación genética rápida, automatizada y escalable para cultivos de secano, empoderando a los mejoradores y los sistemas de semillas en toda África.
Una nueva herramienta basada en bioinformática acelera significativamente las pruebas de pureza de semillas al ofrecer controles automatizados rápidos de la pureza parental y la hibridación, aumentando así la eficiencia de los mejoradores, las empresas de semillas y los reguladores, dice el autor Abhishek Rathore en un artículo publicado por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).
Esperar días, o incluso semanas, para analizar datos de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) y verificar la pureza genética y la hibridez de semillas y cruces podría ser cosa del pasado. Un nuevo proceso de análisis de pureza de semillas basado en bioinformática reduce drásticamente el tiempo necesario para confirmar la identidad de las semillas, reduciéndolo a tan solo unos clics.
El nuevo método utiliza huellas dactilares de ADN mediante polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) para un análisis genético automatizado rápido, preciso y escalable.
Modernización de las pruebas de pureza genética e hibridación
Tradicionalmente, los productores de semillas y las agencias de certificación han recurrido a pruebas de crecimiento y análisis morfológicos para evaluar la pureza genética. Estos métodos requieren mucho trabajo y tiempo, y a menudo requieren semanas o meses de trabajo en campo o invernadero por parte de técnicos capacitados.
Aunque los investigadores del CIMMYT han utilizado durante mucho tiempo marcadores moleculares para evaluar la pureza parental y la hibridación, aún persisten desafíos, en particular la falta de herramientas automatizadas y plataformas integradas que hagan que el proceso sea fluido y accesible.
Esto está cambiando gracias al software desarrollado por Abhishek Rathore y su equipo. El proceso compara automáticamente el perfil genético de cada muestra con su referencia esperada mediante un algoritmo personalizado. Basándose en umbrales definidos por el usuario, la herramienta confirma la pureza parental, identifica híbridos F1 sospechosos y señala los cruces fallidos.
“Queríamos una herramienta que los mejoradores y las empresas de semillas pudieran usar sin necesidad de conocimientos especializados en bioinformática. Una vez obtenidos los datos de ADN, el análisis se realiza con solo pulsar un botón. El software interpreta rápidamente los resultados de SNP y genera un informe fácil de leer sobre la pureza de las semillas. Se trata de hacer que la bioinformática avanzada sea accesible y rutinaria para las pruebas de pureza parental y F1”, afirmó Abhishek Rathore, bioinformático del CIMMYT.
La implementación temprana del transportador demostró un gran aumento en velocidad y eficiencia. Lo que antes requería un esfuerzo manual considerable ahora se puede lograr en minutos.
El sistema está diseñado pensando en la facilidad de uso: los técnicos de laboratorio simplemente cargan los resultados del análisis de SNP en una interfaz intuitiva, y el proceso genera métricas claras como el «% de pureza», a la vez que detecta cualquier valor atípico. Con una carga de trabajo computacional totalmente automatizada, incluso las empresas de semillas y los laboratorios con una infraestructura de TI mínima pueden beneficiarse.
La automatización es clave. Al reducir los pasos manuales y la interpretación subjetiva, ahorramos tiempo y minimizamos el error humano. Se pueden procesar docenas de muestras de semillas durante la noche y obtener un informe genético completo por la mañana, explicó Rathore.
Desde su lanzamiento, el proceso de mejoramiento ha sido ampliamente adoptado por el CIMMYT y sus socios a través de la Red Africana de Mejoramiento de Cultivos de Secano (ADCIN). Mohan Chejerla, experto en genómica del CIMMYT, ya ha aplicado el proceso de mejoramiento a más de 23.000 accesiones, proporcionando garantía y control de calidad (QA/QC) para procesos de mejoramiento en Kenia, Uganda, Malí, Senegal, Burkina Faso, Etiopía, Tanzania, Níger, Togo, Zambia y Ghana. Esta amplia adopción resalta la necesidad de contar con pruebas de pureza de semillas robustas y escalables, y el valor de este proceso para mejorar el mejoramiento de cultivos y la integridad de los sistemas de semillas.
Fuente y foto: CIMMYT. Autor: Abhishek Rathore.
