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Secuenciamiento del genoma de 13 variedades de arroz ayudaría a desarrollar plantas más productivas y resistentes

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Miles de millones de personas en todo el mundo dependen del arroz como un pilar básico de su dieta diaria. Este grano proporciona aproximadamente el 20% de las calorías consumidas por los humanos en todo el mundo. La producción de arroz es fundamental para la seguridad alimentaria mundial, y la demanda crecerá a medida que la población mundial se expanda en alrededor de 2-3 mil millones más para el año 2050. Para mantener el ritmo, los agricultores necesitarán nuevas variedades de arroz que puedan cultivarse de manera eficiente y sostenible, en nuevos entornos y en un clima cambiante.

Un nuevo y vasto recurso genético creado por un equipo liderado por Doreen Ware, Ph.D., del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) y el Departamento de Agricultura de EE. UU., acelerará los esfuerzos para desarrollar nuevas variedades de arroz, guiando a los fitomejoradores a los genes que utilizan las plantas para resistir plagas, prosperar en ambientes inhóspitos y producir cantidades abundantes de granos.

En una investigación dirigida por el Dr. Rod Wing, un científico de plantas en la Universidad de Arizona, y el Dr. Joshua Stein, gerente de informática científica en el CSHL, un consorcio internacional de científicos secuenció los genomas de siete especies silvestres de arroz y dos cultivares domesticados: una variedad tolerante a la sequía llamada Nagina 22, e IR8, el llamado “arroz milagroso”, una variedad de alto rendimiento desarrollada en 1967 y fundamental en la Revolución Verde que ayudó a aliviar el hambre en Asia.

Comparando estas nueve nuevas secuencias del genoma del arroz con cuatro genomas de arroz silvestre previamente disponibles, el equipo ha generado una nueva visión sobre la historia evolutiva de 15 millones de años de la planta.

Debido a que el recurso genético recientemente creado es tan amplio y representa especies de arroz distantemente relacionadas que se han desarrollado en hábitats de Asia, África, América del Sur y Australia, permite a los investigadores concentrarse en secuencias valiosas que se han conservado ya que las plantas se adaptaron a diferentes condiciones de crecimiento. “Podemos observar estas especies silvestres, que han estado expuestas a diferentes enfermedades u otros desafíos. En algunos casos, estas plantas han podido adaptarse a esos desafíos y podemos ver huellas de eso en el genoma”, explica Ware, un Profesor Asociado Adjunto de CSHL.

[/cmsms_text][cmsms_image align=”none” caption=”Distribución geográfica de las 13 variedades de arroz comparadas en el nuevo estudio de Ware y colegas. La línea roja discontinua muestra los límites del cultivo de arroz.” link=”https://chilebio.cl/wp-content/uploads/2018/02/mapa.jpg” lightbox=”true” animation=”bounceInUp” animation_delay=”0″]7097|https://chilebio.cl/wp-content/uploads/2018/02/mapa.jpg|full[/cmsms_image][cmsms_divider type=”transparent” margin_top=”20″ margin_bottom=”20″ animation_delay=”0″][cmsms_text animation_delay=”0″]

En un informe publicado el 22 de enero de 2018 como parte de una historia de portada en Nature Genetics, el equipo destaca un conjunto de herramientas valiosas descubiertas en su análisis: miles de genes que parecen codificar la resistencia a las enfermedades. Aprovechar estos genes para desarrollar cultivos que estén mejor equipados para resistir la infección por hongos, bacterias y otros patógenos podría reducir la necesidad de pesticidas y ayudar a garantizar cosechas de arroz más confiables en todo el mundo.

Stein dice que la información incorporada en los genomas disponibles recientemente acelerará el desarrollo de cepas de arroz mejoradas a través de prácticas de mejoramiento tradicional y con la ayuda de nuevas tecnologías genéticas. El análisis comparativo del equipo también ofrece a los científicos nuevas pistas sobre los mecanismos moleculares que impulsan la evolución de nuevos rasgos, de valor potencial para los mejoradores.

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