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Mutagénesis dirigida al sitio en trigo mediante inducción haploide por maíz


La mutagénesis dirigida al sitio facilita la validación experimental de la función génica y puede acelerar el fitomejoramiento al producir nueva biodiversidad o al reproducir variantes genéticas previamente conocidas en otros que no sean sus antecedentes genéticos originales.

Sin embargo, su aplicación es un desafío en el trigo debido a la alta redundancia genómica y a los métodos de transferencia de ADN altamente dependientes del genotipo


Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivo


Un nuevo estudio, que se publicó recientemente en Plant Biotechnology Journal , demuestra cómo se puede lograr la mutagénesis dirigida al sitio en prácticamente cualquier germoplasma de trigo de elección mediante la polinización intergenérica del trigo con maíz transgénico cas9 / guide-RNA (gRNA).

Para ejemplificar este principio, se generaron nuevas variantes alélicas para los genes de trigo BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 1 (BRI1) y SEMIDWARF 1 (SD1) que están involucrados en la regulación de la altura de la planta de rasgos agronómicamente importantes.

En total, se identificaron 15 mutantes independientes específicos del gen objetivo de 174 plantas de trigo. Se obtuvieron mutantes en seis fondos de trigo, incluidos los tres trigos comunes de tipo primaveral BW, W5 y K15, el trigo integral de invierno S96, así como los dos trigos duros D6 y D7. Se encontraron mutaciones en los tres motivos genómicos diana abordados. Ninguno de los 15 mutantes portaba ningún transgen. La eficiencia en la formación de plantas mutantes varió de 3.6% a 50%.

«Los principales avances logrados en el presente estudio incluyen (1) una dependencia del genotipo muy reducida, (2) la oportunidad de crear una variedad completa de plantas de trigo que portan diferentes variantes alélicas del gen objetivo usando solo una planta de maíz transgénica cas9 / gRNA como así como (3) la producción de mutantes específicos de genes diana que se reproducen instantáneamente y generalmente no contienen transgenes «, dice el Dr. Nagaveni Budhagatapalli, quien desempeñó un papel clave en el estudio realizado en el Instituto de Genética y Cultivos Vegetales de Leibniz. Plant Research (IPK) Gatersleben.

Sin embargo, todavía hay espacio para aumentar la eficiencia de este enfoque, por ejemplo, mediante una expresión más fuerte de Cas9 y gRNA en el punto de tiempo relevante o mediante el desarrollo de protocolos mejorados para la producción en planta de haploides duplicados.


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