Un equipo internacional de científicos de Australia y China ha descubierto información genética y genómica invaluable en el proyecto de ensamblaje y secuenciación del genoma del trigo más completo del mundo hasta la fecha. El estudio responde preguntas clave sobre la evolución del trigo y ofrece un trampolín para futuros estudios genómicos y programas globales de mejoramiento.
El proyecto de cuatro años, dirigido conjuntamente por científicos del Centro de Innovación de Cultivos y Alimentos (CCFI) de la Universidad Murdoch, la Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS) y la Universidad Agrícola de China (CAU), dio como resultado el ensamblaje de 17 plantas de trigo. genomas de referencia, lo que dio como resultado la identificación de 250.000 variaciones estructurales que determinan la adaptación al medio ambiente, la resistencia a enfermedades y las preferencias alimentarias. El estudio fue publicado en la revista Nature.
El estudio exhaustivo, que incluye variedades representativas de trigo de los últimos 70 años, proporcionó una amplia gama de conocimientos, desde la influencia del trigo en los hábitos alimentarios hasta nuevos conocimientos sobre el genoma del trigo y cómo evolucionó de un cultivo de primavera a un cultivo de invierno.
Es importante destacar que los científicos también han identificado genes responsables de la resistencia a nuevas enfermedades y la adaptación al medio ambiente, que servirán para el futuro mejoramiento del trigo.
En un comunicado, el codirector del estudio y director del CCFI, el profesor Rajeev Varshney, dijo: «Este trabajo, que ha producido la fuente más detallada de información genética y genómica sobre el trigo, ofrece conocimientos interesantes sobre los orígenes del trigo, su evolución e influencia en el ser humano. cultura.»
“Por ejemplo, aprendimos que el trigo evolucionó de un cultivo de primavera a uno que puede sobrevivir al invierno, respondiendo una pregunta que ha desconcertado a los investigadores evolutivos durante muchos años. De nuestros resultados podemos concluir que este cambio está estrechamente relacionado con el cambio climático de los últimos 100 años. También demostramos que una región genética que alguna vez se consideró una «zona muerta» en realidad juega un papel muy importante en la diferenciación de cultivares. Nuestro estudio muestra que la acumulación de variación estructural en la región proximal del centrómero reduce significativamente la cantidad de recombinación cruzada entre cultivares, lo que ayudará a acelerar la integración de los mejores genes que se encuentran alrededor de los centrómeros».
El profesor Xue Yong Zhang, coinvestigador principal del estudio de CAAS, dijo: «Otro descubrimiento interesante de este estudio conjunto es cómo los genes responsables de la dureza del trigo influyeron directamente en los hábitos alimentarios y la cultura en China, como las preferencias y los métodos de cocción».
El profesor Varshney añade: “Lo que realmente destaca como fuente vital de información, particularmente para la industria australiana del trigo, son nuestros hallazgos sobre el cromosoma 1RS. Este cromosoma, que contiene genes importantes para la resistencia a enfermedades como el mildiú polvoriento y la roya, está atravesando un proceso de rápida evolución, y comprender estos cambios dinámicos será importante para desarrollar nuevas variedades que puedan resistir mejor estas enfermedades devastadoras».
Espigas y semillas de 17 variedades de trigo, sus genomas ensamblados y representatividad de la diversidad de trigo local y global. Foto: Naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08277-0.
El vicerrector adjunto de Investigación e Innovación de la Universidad de Murdoch, el profesor Peter Eastwood, dijo: “Estamos muy orgullosos de que los investigadores de la Universidad de Murdoch estén desempeñando un papel en el desarrollo de la fuente más completa de información genética sobre el trigo. Con 17 ensamblajes de genomas de referencia y la identificación de casi 250.000 variaciones estructurales, esta investigación allana el camino hacia mejores variedades de trigo que puedan resistir plagas y enfermedades y al mismo tiempo apoyar los esfuerzos globales de seguridad alimentaria”.
El profesor Peter Davies, vicerrector y director del Food Futures Institute de la Universidad Murdoch, destacó la importancia de este proyecto de investigación. “La buena investigación se basa en comprender el pasado para dar forma al futuro, y esta investigación es esencial para asegurar el futuro de uno de los alimentos básicos más importantes del mundo. Felicitaciones al profesor Varshney y a todos los coautores por este estudio histórico, que sin duda servirá como una referencia importante para el mejoramiento del trigo y otros cultivos que puedan adaptarse a nuestro clima cambiante”, concluyó.
Fuente: Universidad Murdoch
