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Estudio genómico a gran escala revela la diversidad del trigo para su mejora genética


Un equipo de científicos ha completado uno de los análisis genéticos más grandes jamás realizados en cualquier cultivo agrícola para encontrar características deseables en la extensa e inexplorada diversidad del trigo.

CIMMYT / 11 de septiembre de 2020.- Investigadores que trabajan en la iniciativa Seeds of Discovery (SeeD), cuyo objetivo es facilitar el uso eficaz de la diversidad genética del maíz y el trigo, han caracterizado genéticamente 79191 muestras de trigo de los bancos de germoplasma del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y el Centro Internacional de Investigación Agrícola en Zonas Secas (ICARDA).

Los hallazgos del estudio publicado en Nature Communications se describen como “un análisis de diversidad y genotipado a gran escala” de los dos tipos de trigo cultivados a nivel mundial (trigo harinero y trigo candeal) y de 27 especies silvestres conocidas.

El trigo es uno de los cultivos más sembrados a nivel mundial, con una producción anual que supera las 600 millones de toneladas. Aproximadamente el 95% del grano producido corresponde a trigo harinero y el 5% restante a trigo duro o para pasta (candeal).

El objetivo principal del estudio fue caracterizar la diversidad genética de las colecciones disponibles internacionalmente del CIMMYT e ICARDA, que se consideran las más grandes del mundo. Los investigadores intentaron comprender esta diversidad mediante el mapeo de variantes genéticas para identificar genes útiles para el mejoramiento de trigo.

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Del banco de germoplasma al granero

Los resultados muestran distintas agrupaciones biológicas dentro de los trigos harineros y sugieren que una gran proporción de la diversidad genética presente en las variedades locales no se ha utilizado para desarrollar nuevas variedades de alto rendimiento, resilientes y nutritivas.

“El análisis de las accesiones de trigo harinero revela que relativamente poca de la diversidad disponible en las variedades locales se ha utilizado en el mejoramiento moderno, y esto ofrece una oportunidad para encontrar variaciones valiosas sin explotar para el desarrollo de nuevas variedades a partir de estas variedades locales”, dijo Carolina Sansaloni. , especialista en secuenciación y genotipado de alto rendimiento del CIMMYT, quien dirigió el equipo de investigación.

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El estudio también encontró que la diversidad genética del trigo para pasta está mejor representada en las variedades modernas, con la excepción de un subgrupo de muestras de Etiopía.

Los investigadores mapearon los datos genómicos obtenidos de la genotipificación de las muestras de trigo para identificar las posiciones físicas y genéticas de los marcadores moleculares asociados con las características que están presentes en ambos tipos de trigo y en los parientes silvestres del cultivo.

Según Sansaloni, en promedio, el 72% de los marcadores obtenidos se ubican de manera única en tres mapas de referencia molecular y aproximadamente la mitad de estos se encuentran en regiones interesantes con genes que controlan características específicas de valor para los mejoradores, agricultores y consumidores, como tolerancia al calor y sequía, potencial de rendimiento y contenido proteico.

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Acceso abierto

Los datos, el análisis y las herramientas de visualización del estudio están disponibles gratuitamente para la comunidad científica para promover la investigación y el mejoramiento del trigo en todo el mundo.

“Estos recursos deberían ser útiles en el descubrimiento de genes, la clonación, el desarrollo de marcadores, la predicción o selección genómica, la selección asistida por marcadores, los estudios de asociación de todo el genoma y otras aplicaciones”, dijo Sansaloni.

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