Más de 20 años después de la primera publicación del genoma humano, científicos de la Ludwig-Maximilians-Universität München y del Instituto Max Planck para la Investigación de Fitomejoramiento en Colonia, Alemania, han descifrado por primera vez el complejo genoma de la patata.
por la Sociedad Max Planck
Su impresionante hazaña técnica, publicada en Nature Genetics , acelerará los esfuerzos para obtener variedades superiores.
La papa se está volviendo cada vez más integral en las dietas de todo el mundo, incluso en países asiáticos como China, donde el arroz es el alimento básico tradicional. Sobre la base de este trabajo, ahora podemos implementar el mejoramiento asistido por genoma de nuevas variedades de papa que serán más productivas y también resistentes al cambio climático ; esto podría tener un gran impacto en la seguridad alimentaria en las próximas décadas», dice el profesor Korbinian. Schneeberger sobre el potencial desbloqueado por su estudio.
Al comprar patatas en un mercado hoy, es muy posible que el comprador se vaya a casa con una variedad que ya estaba disponible hace más de 100 años. Esto es testimonio de la perdurable popularidad de las variedades tradicionales de papa. Sin embargo, también destaca la falta de variedad genética de las variedades de papa predominantes. Esto puede tener graves consecuencias, más dramáticas durante la hambruna irlandesa de la década de 1840, donde durante varios años casi toda la cosecha de papa se pudrió en el suelo y millones de personas en Europa sufrieron hambre simplemente porque la única variedad que se cultivaba no era resistente. al tizón del tubérculo recién emergente. Durante la Revolución Verde de las décadas de 1950 y 1960, los científicos y los fitomejoradores lograron grandes aumentos en los rendimientos de muchos de nuestros principales cultivos básicos, como el arroz o el trigo. Sin embargo,
La razón de esto es simple pero ha resultado difícil de abordar: en lugar de heredar una copia de cada cromosoma tanto del padre como de la madre (como en los humanos), las papas heredan dos copias de cada cromosoma de cada padre, lo que las convierte en una especie con cuatro copias de cada cromosoma (tetraploide). Cuatro copias de cada cromosoma también significan cuatro copias de cada gen, y esto hace que generar nuevas variedades que alberguen una combinación deseada de propiedades individuales sea un gran desafío y requiera mucho tiempo; lo que es más, las copias múltiples de cada cromosoma también hacen que la reconstrucción del genoma de la papa sea un desafío técnico mucho mayor que el del genoma humano.
Los investigadores del grupo del Prof. Korbinian Schneeberger superaron este obstáculo de larga data y pudieron generar el primer ensamblaje completo de un genoma de papa utilizando un truco simple pero elegante. En lugar de tratar de diferenciar las cuatro copias cromosómicas, a menudo muy similares, entre sí, Korbinian Schneeberger, junto con Hequan Sun y sus colaboradores, sortearon este problema mediante la secuenciación del ADN de un gran número de células de polen individuales. A diferencia de todas las demás células, cada célula de polen contiene solo dos copias aleatorias de cada cromosoma; esto permitió a los científicos reducir la complejidad del problema y finalmente reconstruir la secuencia de todo el genoma .
Una visión general de la secuencia de ADN completa de la patata cultivada tiene el potencial de facilitar enormemente el mejoramiento y ha sido una ambición de científicos y fitomejoradores durante muchos años. Con esta información en la mano, los científicos ahora pueden identificar más fácilmente las variantes genéticas responsables de los rasgos deseables o indeseables, un primer paso para incorporarlos o excluirlos durante la reproducción.
