En un nuevo estudio publicado en Molecular Plant , investigadores dirigidos por Fu Xiangdong y Lu Fei del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia China de Ciencias, en colaboración con investigadores de la Universidad Agrícola de China, han logrado un ensamblaje casi completo del genoma del trigo de primavera chino (CS).
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
El trigo (Triticum aestivum L.) es un cultivo alimentario clave a nivel mundial, pero su genoma alohexaploide, complejo y altamente repetitivo, ha dificultado su secuenciación completa. En 2018, el Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma del Trigo publicó el genoma de referencia del trigo CS , que desde entonces ha sido fundamental para la investigación del trigo. Sin embargo, muchas regiones repetitivas y estructuras complejas permanecen sin anotación, lo que dificulta un análisis genómico exhaustivo.
En este estudio, los investigadores lograron un ensamblaje casi completo del genoma CS del trigo (CS-CAU) mediante la secuenciación de lectura ultralarga de Oxford Nanopore Technologies, la secuenciación de alta precisión PacBio HiFi y datos Hi-C. El genoma CS-CAU abarca 14,46 Gb con una precisión de base superior al 99,996 %, y solo quedan 290 huecos, debido principalmente a repeticiones en tándem ultralargas.
Cabe destacar que los cromosomas 1D, 3D, 4D y 5D se ensamblaron sin espacios por primera vez, alcanzando el nivel de telómero a telómero. Este avance aborda problemas de secuencias de alta repetición y poliploidía en la genómica del trigo, ofreciendo un modelo para la secuenciación de otros genomas complejos de cultivos.
Se anotaron 151.405 genes de alta confianza, incluyendo 59.180 genes recién identificados, de los cuales 7.602 se ensamblaron por primera vez. Esto es crucial para la investigación de la función génica del trigo.
Los investigadores también analizaron la distribución y expresión de seis clases de proteínas de almacenamiento de semillas (SSP) en el genoma. La expresión de ω-gliadina proviene exclusivamente del subgenoma B, mientras que otras SSP, como la α/γ-gliadina, la ALP y las gluteninas, se expresan predominantemente en el subgenoma D. Estos hallazgos son cruciales para comprender y mejorar la calidad del gluten de trigo.
Además, las regiones centroméricas se ensamblaron en su mayoría, con la excepción de la secuencia de repetición ultralarga GAA en chr1B. Estos centrómeros son ricos en retrotransposones, en particular CRW y Quinta, cuya distribución varía en los subgenomas A/B y D. Los investigadores también exploraron la expansión histórica de estos retrotransposones.
Más información: Zijian Wang et al., Ensamblaje casi completo y anotación exhaustiva del genoma del trigo de primavera chino, Molecular Plant (2025). DOI: 10.1016/j.molp.2025.02.002
