El estudio del genoma de la almendra abre el camino a mejores estrategias de cultivo


Un estudio reciente ha desvelado las complejidades genéticas de las almendras, destacando un grado significativo de heterocigosidad y la influencia de las variantes estructurales en la expresión genética.


por la Universidad Agrícola de NanJing


Descifrando el genoma de la almendra: desentrañando los secretos de la heterocigosidad
Densidad de las características genómicas del ensamblaje a nivel cromosómico de Texas v.3.0 de P. dulcis . Las pistas verdes (pistas inferiores) representan la alineación del genoma de Texas v.2.0 con respecto a Texas v.3.0. Las repeticiones centroméricas se muestran en rojo (pistas intermedias, orientadas hacia abajo), los genes en azul (pistas intermedias, orientadas hacia arriba) y los elementos transponibles en violeta (pistas superiores). La densidad se calculó en ventanas de 100 Kb de secuencia. Crédito: Horticulture Research

La investigación delinea rigurosamente los patrones de expresión específicos de cada alelo, ofreciendo información vital sobre los rasgos genéticos que rigen la variabilidad de las almendras. Estos hallazgos son cruciales para perfeccionar las técnicas de cultivo y reforzar la resiliencia de los cultivos.

Las almendras presentan una notable diversidad genética, que es crucial para los avances agrícolas. Los conocimientos adquiridos a partir del ensamblaje gradual del genoma de la variedad «Texas» arrojan luz sobre los efectos de las variaciones estructurales en la expresión genética, ampliando nuestra comprensión del marco genético de la almendra. Es evidente la necesidad de realizar investigaciones exhaustivas sobre estos detalles genéticos, ya que son fundamentales para aprovechar el potencial genético de las almendras y mejorar los rasgos de las variedades mediante prácticas de mejoramiento estratégico.

Este estudio, publicado en Horticulture Research el 9 de abril de 2024 por el Centro de Investigación en Genómica Agrícola (CRAG), profundiza en el genoma en fases de la variedad de almendra «Texas». Examina cómo la alta heterocigosidad y las variantes estructurales modulan la expresión específica de alelos. Estas revelaciones profundizan nuestra comprensión genética de las almendras y sientan las bases para futuros avances en agricultura y mejoramiento.

Aprovechando las técnicas avanzadas de secuenciación genómica, los investigadores combinaron 260 lecturas largas de PacBio con 172 lecturas cortas de Hi-C Illumina para construir un genoma detallado en fases de la almendra «Texas». Esta metodología expuso el importante papel de las inserciones de elementos transponibles heterocigóticos en la regulación de la expresión génica. El ensamblaje mejorado del genoma, con un aumento del 13 % en los datos de secuencia con respecto a las versiones anteriores, proporciona información detallada sobre las interacciones y funciones genéticas.

El estudio subraya el papel fundamental de las variantes estructurales en la variabilidad de los rasgos, ofreciendo perspectivas invaluables que podrían informar estrategias específicas de mejoramiento de almendras para mejorar los rasgos deseables.

El Dr. Josep M. Casacuberta, uno de los principales investigadores del estudio, destacó que «este ensamblaje genómico por fases representa un gran avance en nuestra comprensión del genoma de la almendra. No sólo aclara la complejidad genética, sino que también allana el camino para nuevas aplicaciones biotecnológicas en la mejora de la almendra y la agricultura».

Los hallazgos de este ensamblaje genómico por fases tienen implicaciones importantes para los programas de mejoramiento de almendras , ya que introducen estrategias innovadoras para mejorar características como la resistencia a enfermedades y el rendimiento. Además, los métodos del estudio podrían adaptarse a otras especies de cultivos, lo que podría transformar la genómica agrícola.

Al dilucidar las interacciones específicas entre las variantes estructurales y la expresión genética , los investigadores pueden diseñar intervenciones más eficaces para aumentar la resiliencia y la productividad de los cultivos.

Más información: Raúl Castanera et al, Un genoma en fases de la almendra ‘Texas’ altamente heterocigota descubre patrones de expresión específica de alelos vinculados a variantes estructurales heterocigotas, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae106