Agricultura Botánica y Genética Europa

Nuevos conocimientos en la historia: evaluación de siete décadas de regeneración de semillas ex situ


El Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivos (IPK) en Gatersleben ha estado promoviendo la transición de bancos de genes a centros de recursos bio-digitales: el objetivo es la preparación y la recopilación de la información fenotípica y genética para todas las accesiones almacenadas.


por Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research


Como un paso importante para un mayor desarrollo del Banco Federal de Ex situ Federal, que está alojado por el IPK en Gatersleben, los investigadores han estado evaluando los datos históricos que ha acumulado el banco de genes durante los últimos 70 años. Los datos publicados resultantes no solo son un nuevo recurso importante para los investigadores y los fitomejoradores, sino que las publicaciones también proporcionan estrategias de anteproyecto para la preparación de conjuntos de datos correlacionados de los que otros bancos de genes e instalaciones de investigación podrán extraer.

Los bancos de genes han superado su papel como simples «instalaciones de almacenamiento» de diferentes accesiones de plantas. Con la creciente necesidad de especies de cultivos nuevas y mejoradas debido al cambio climático y la población mundial en continuo crecimiento, su importancia como proveedores de nuevos recursos fenotípicos y genéticos para los fitomejoradores e investigadores se está volviendo más clara. La progresión constante de las tecnologías ómicas y los esfuerzos de los investigadores de todo el mundo ya han comenzado a impulsar la evolución de los bancos de genes hacia los centros de recursos bio-digitales que lo abarcan todo. Un grupo de científicos del IPK en Gatersleben ha estado apoyando la evolución del Federal Ex situ Gene Bank analizando los datos fenotípicos históricos de diferentes cultivos que se compilaron durante las últimas siete décadas y poniendo los datos a disposición del público en un entorno altamente estructurado. manera.

Analizar grandes cantidades de datos fenotípicos no es poca cosa, considerando que el banco de genes alojado por el IPK con su colección de aproximadamente 151,000 accesiones cuenta como uno de los diez bancos de genes más grandes del mundo. Además, alrededor del 5% de la colección necesita volver a crecer anualmente para regenerar las semillas. Debido a esto, surgen otras preguntas, como cómo lidiar con diseños experimentales no ortogonales, cambios en las prácticas agronómicas o en los patrones climáticos. ¿Y cómo evaluar la calidad de los datos que se han recopilado durante períodos de tiempo tan largos y con diferentes métodos? En una serie de documentos, los investigadores de IPK dirigidos por el profesor Dr. Jochen Reif han estado examinando y encontrando soluciones a estos desafíos.

Centrándose en los rasgos agronómicos, el tiempo de floración, la altura de la planta y el peso de mil granos, los científicos desarrollaron modelos estadísticos con los que pudieron aprovechar la información máxima de los conjuntos de datos disponibles. Empleando enfoques innovadores para el análisis de datos (para más información, consulte su publicación Frontiers 2018), establecieron un conjunto de datos corregidos atípicos, así como datos fenotípicos procesados ​​listos para usar en forma de «Mejores estimaciones imparciales lineales» (AZUL). Los datos ahora complementan la información del pasaporte de una gran cantidad de accesiones almacenadas en el Banco de Gene y permiten la comparación directa de las accesiones a través de los diferentes años de regeneración.

Los científicos habían procesado previamente los datos históricos de la mayoría de las accesiones de cebada almacenadas en el Banco de genes ex situ. Un nuevo artículo, publicado en » Datos científicos «, ahora arroja nueva luz sobre los datos fenotípicos de 12,754 accesiones de trigo de primavera e invierno cuyas semillas se han almacenado y regenerado continuamente en el Banco de genes durante los últimos 70 años.

A pesar de que los datos históricos detrás de la cebada y el trigo ahora se están preparando para su uso posterior por los investigadores y fitomejoradores, todavía hay muchos datos fenotípicos para diferentes accesiones, pero también para diferentes cultivos restantes, así como en el Banco Federal de Gen Ex situ, pero también en los otros bancos de genes del mundo. Las publicaciones de datos de los investigadores de IPK muestran metodologías que pueden adaptarse para dichos proyectos de evaluación de datos adicionales.

Y aunque sus resultados pueden estimular nuevas vías para la investigación y el mejoramiento de la cebada y el trigo, también muestran cuánto potencial y conocimiento pueden ocultarse en registros aparentemente polvorientos, una vez que se han encontrado los métodos correctos para desbloquear los datos ocultos.


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