Un equipo internacional de científicos ha ensamblado la primera secuencia completa del genoma de la mora (o zarzamora), creando una herramienta genética que ayudará a guiar a los productores de frutas a desarrollar nuevas variedades con mejor sabor, resistencia y otras características deseadas.
FreshPlaza / 26 de mayo, 2023.- Un equipo internacional de científicos ha ensamblado la primera secuencia completa del genoma de la mora (o zarzamora), creando una herramienta genética que ayudará a guiar a los productores de frutas a desarrollar nuevas variedades con mejor sabor, resistencia y otras características deseadas.
Margaret Worthington, profesora asociada y fitomejoradora de frutas de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, el brazo de investigación de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas, dijo que este proyecto produjo el primer ensamblaje y anotación de la longitud del cromosoma del genoma de la zarzamora.
Baya de elección
Worthington colaboró con un equipo de 26 investigadores que representan a instituciones de siete países, incluyendo Reino Unido, Italia, Finlandia, Noruega, Australia, China y Estados Unidos, y juntos ensamblaron el genoma de Hillquist, una mora silvestre con un hábito de fructificación único descubierto en 1949 por H.L. Hillquist, un jardinero en Ashland, Virginia. Es la única fuente conocida de genética de fructificación de primocaña y es el padre de todas las variedades de fructificación de primocaña desarrolladas por programas de mejoramiento públicos y privados.
Las plantas de mora son plantas perennes con bastones o tallos bianuales que viven dos años. Los tallos se conocen como primocaños en el primer año y floricaños en el segundo año. La mayoría de las moras solo producen frutos en las floricañas. Las moras que fructifican en primocañas florecen y fructifican en floricañas a principios del verano y en primocañas a fines del verano.
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La División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas lanzó las primeras variedades fructíferas de primocaña, Prime-Jim® y Prime-Jan®, en 2004. Seis de los 21 lanzamientos de moras de la división son variedades fructíferas de primocaña.
Los estadounidenses gastaron más de US $656 millones en moras en 2020, según datos de la Guía del mercado de productos agrícolas de 2022 citados en el documento de investigación.
Poniendolo todo junto
Worthington reunió al equipo internacional de científicos que utilizaron múltiples herramientas genéticas avanzadas para secuenciar y anotar el genoma de la zarzamora con gran precisión.
El grupo secuenció la zarzamora de Hillquist y ensambló las piezas en cromosomas completos. Luego, los científicos examinaron el genoma para construir una anotación estructural precisa: identificación de la ubicación precisa de cada secuencia de ADN que comprende un gen. También desarrollaron una anotación de función: una descripción de la función probable de cada gen basada en las funciones de genes similares en otras plantas que se usaron como modelos.
En la edición de febrero de 2023 de G3, una revista de investigación genética publicada por Oxford University Press, se publicó un artículo de investigación sobre el proyecto del genoma, titulado «Un ensamblaje del genoma de longitud cromosómica y anotación de mora».
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El genoma completo ya ha demostrado ser útil en el programa de mejoramiento de la División de Agricultura. “Hemos usado el genoma para muchas cosas desde entonces”, dijo Worthington. “Ya tenemos varios trabajos de investigación en curso que se basan en este ensamblaje”.
El ensamblaje del genoma de la mora le dio al grupo de investigación de Worthington un punto de partida desde el cual pudieron desarrollar miles de marcadores moleculares y realizar un estudio de asociación de todo el genoma por primera vez en moras, dijo.
Un estudio de asociación del genoma completo es un análisis observacional de las variantes genéticas en un gran número de individuos de la misma especie. El objetivo es identificar genes que estén estadísticamente asociados con rasgos específicos. La información resultante tiene una amplia gama de aplicaciones, incluida la estimación de la heredabilidad de los rasgos deseables en las plantas.
Worthington dijo que este esfuerzo arrojó marcadores genéticos de diagnóstico para la fructificación de primocañas que el equipo de mejoramiento de frutas de Arkansas está usando por primera vez este año.
“El trabajo de campo siempre será nuestro pan y mantequilla”, dijo. “Pero sería un error no utilizar herramientas modernas para hacer avanzar nuestro programa, para simplificarlo y hacerlo más eficiente”.