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Mejoramiento más rápido de la papa gracias al gen clave de identificación para la autocompatibilidad


Investigadores de la empresa de mejoramiento de patatas híbridas Solynta y la Universidad e Investigación de Wageningen han identificado, clonado y caracterizado el gen de autocompatibilidad en patatas llamado Sli (inhibidor del locus S). Este descubrimiento tendrá un profundo impacto en el mejoramiento de la papa.




Con  Sli  definido, los criadores pueden implementar la cría híbrida que permitirá una cría más rápida y enfocada que oportunista. Este mejoramiento enfocado puede traer rápidamente al mercado nuevas variedades resistentes y nutritivas que ayudarán a que la producción de papa sea más sostenible. El resultado del análisis molecular del equipo de  Sli  se ha publicado en la revista científica  Nature Communications . 

La papa humilde es un cultivo mundial que ocupa el tercer lugar, después del trigo y el arroz en términos de producción de alimentos. La papa también está ganando importancia en el mundo en desarrollo debido a su alto valor nutricional. A pesar de su familiaridad, nuestra papa cultivada tiene un genoma sorprendentemente complejo, por lo que es muy difícil de mejorar utilizando técnicas de mejoramiento tradicionales, con períodos de tiempo de 10 a 15 años entre el primer cruce y el cultivar comercial final. Por esta razón, durante los últimos 100 años, las mejoras en características clave como la resistencia a las enfermedades, la adaptación al cambio climático y el rendimiento han sido modestas.

Infografía Sli-gene_UK_screen.jpg

Crianza híbrida

El mejoramiento híbrido, una técnica sin OMG, ayudó a mejorar rápidamente características importantes en cultivos como maíz, tomates, sorgo, repollo y remolacha azucarera. La técnica también podría ayudar a desarrollar rápidamente nuevas variedades de papa que se adapten a las condiciones locales, como la sequía o las inundaciones.

Otra gran ventaja es el hecho de que las variedades híbridas de papa crecen a partir de semillas verdaderas en lugar de los tradicionales tubérculos de semillas voluminosos. Estas semillas están libres de enfermedades y necesitan menos protección química después de haber sido plantadas en el campo. Además, en lugar de tubérculos-semilla voluminosos, las semillas se pueden almacenar y transportar más fácilmente a los productores de papas. Por lo tanto, el mejoramiento híbrido de la papa podría contribuir a la seguridad alimentaria y a un suministro de alimentos más sostenible en gran parte del mundo.

Gen sli

El mejoramiento híbrido de papa se basa en el cruzamiento de   papas diploides , en el que cada célula contiene dos juegos completos de cromosomas (uno de cada padre) en lugar de nuestra papa cultivada, cuyo genoma complejo consta de cuatro juegos de cromosomas. Para aprovechar realmente las oportunidades del mejoramiento de la papa híbrida, era crucial identificar, clonar y caracterizar el gen clave para la autocompatibilidad en la papa llamado  Sli  (inhibidor del locus S), dice el profesor Richard Visser del grupo de fitomejoramiento de Wageningen. Universidad e Investigación (WUR).

“Un elemento importante de la cría de híbridos es la fijación de rasgos de las dos líneas parentales a través de la endogamia. En el curso de la evolución, muchas plantas, incluidas casi todas las papas diploides, han evitado la endogamia al volverse autoincompatibles, pero ahora podemos superar esto a través del   gen Sli en la papa. La autocompatibilidad como tal y también la ubicación en el cromosoma 12 ya se conocían desde hace algún tiempo, pero hasta ahora se desconocía el gen que codifica este rasgo y no se había aislado ni caracterizado. A través del análisis genético y la secuenciación del genoma, lo hemos logrado. Esto ahora nos da la clave para la reproducción rápida y eficaz de nuevas patatas diploides «.

Ernst-Jan Eggers, investigador genético de Solynta explica que la empresa “ya está utilizando el   gen Sli cruzando líneas diploides autoincompatibles con un  donante del gen Sli  . Con estos nuevos conocimientos, es posible que podamos descubrir nuevas variantes de  Sli  que podrían mejorar nuestra capacidad de seleccionar para mejorar el sabor, la eficiencia del uso del agua, la resistencia a las enfermedades y otras características de nuestro mundo en constante cambio. Este conocimiento profundizará nuestra comprensión de los sistemas de autoincompatibilidad, lo cual es importante desde una perspectiva científica fundamental, pero puede tener implicaciones en el mundo real en el mejoramiento no solo de la papa, sino también de otros cultivos solanáceos como el tomate, la berenjena y el pimiento ”.

Comunicaciones de la naturaleza

El trabajo de Solynta y WUR se ha descrito en la revista científica Nature Communications,  donde los autores describen con más detalle  cómo el descubrimiento tendrá un impacto profundo en la velocidad de reproducción y el enfoque de la mejora de papa. 

Solynta y WUR han trabajado juntos extensamente en el pasado y continuarán construyendo sobre sus éxitos. Este descubrimiento es el más reciente de su exitosa colaboración público-privada. Ahora que la autoincompatibilidad se ha resuelto juntos, los equipos pueden orientar sus intereses de investigación a resolver otros problemas que aprovecharán sus habilidades únicas. En última instancia, la colaboración proporcionará patatas mejoradas que utilizan menos productos químicos y están mejor adaptadas al cambio climático.



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