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Secuencian genoma de cereal altamente resistente a sequía y calor

Un consorcio internacional en torno al biólogo Wolfram Weckwerth ha publicado la secuencia del genoma del mijo perla, la planta agrícola resistente a la sequía más importante en las regiones áridas de África y Asia. Esta planta es importante para los pequeños y medianos agricultores que cultivan la planta sin mayor riego. El mijo perla ofrece una buena cosecha bajo condiciones de sequía y calor cuando el arroz, el maíz o el trigo ya no tienen granos.

La diversidad de las plantas y la adaptación a las diferentes condiciones climáticas (especialmente importantes en la era del cambio climático global) es sinónimo del concepto de diversidad natural y genética. La investigación que aborda esta variación genética natural y la biodiversidad correspondiente proporciona uno de los mayores tesoros de la humanidad. Exactamente esta variación genética de familias de plantas, géneros de plantas e incluso dentro de una especie de planta es la clave para hacer frente al cambio climático global y consecuencias dramáticas para la agricultura. Con el fin de la investigación sostenible, fitomejoramiento y la protección de la diversidad genética, especialmente de las plantas de cultivo, muchas organizaciones públicas de investigación sin fines de lucro se han formado bajo el paraguas del Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional (CGIAR) y son activos en la investigación y la construcción de biobancos sin fines de lucro. El ICRISAT es el centro correspondiente colgante a India, formado desde el famoso CIMMYT de México que comenzó en los años 60 para distribuir variedades de trigo resistentes a las enfermedades para los agricultores pobres en los países en desarrollo.

El mijo perla (Cenchrus americanus 72 (L.) Morrone sinónimo de Pennisetum glaucum) es una planta alimentaria básica en las regiones áridas y semiáridas de África, India y Asia. Esta planta de vía fotosintética C4 muestra una alta resistencia contra el estrés por sequía, pero los mecanismos moleculares detrás de esto son bastante desconocidos. “Los primeros pasos para dilucidar los mecanismos moleculares en cualquier organismo desde plantas a animales o microbios es secuenciar y analizar su genoma, proteoma y metaboloma”, dice el biólogo de sistemas Wolfram Weckwerth, jefe del Departamento de Ecogenómica y Biología de Sistemas y Presidente del Centro de Metabolómica de Viena, perteneciente a la Universidad de Viena. Un consorcio internacional con la participación de la Universidad de Viena secuenció recientemente el genoma del mijo perla y más de 994 nuevas líneas de reproducción y tipos silvestres para revelar propiedades moleculares que sugieren mecanismos de resistencia a la sequía en base al genoma. “Además, este estudio proporciona la base para los estudios de mejoramiento por selección de marcadores”, dice el coordinador del proyecto genómico Rajeev Varshney.

Modelo molecular-fisiológico de la resistencia a la sequía del mijo perla – adaptado de Ghatak et al. 2016. Crédito: MOSYS

En un estudio relacionado, Arindam Ghatak, Palak Chaturvedi, Wolfram Weckwerth y otros miembros del equipo investigaron la resistencia a la sequía del mijo perla con respecto al metabolismo y los cambios del proteoma. A partir de estos estudios las primeras hipótesis molecular-fisiológicas se derivan de cómo la planta puede adaptarse a la deficiencia de agua y el calor y al mismo tiempo mantener un índice de cosecha razonable. La información genómica inicial del mijo perla fue esencial para estos estudios.

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