Un equipo de investigación investigó 71 accesiones y variedades de cítricos utilizando más de 56.000 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) y 37 parámetros de reflectancia de las hojas para estudiar los rasgos relacionados con la fotosíntesis.
por Maximum Academic Press
Identificaron cuatro grupos distintos de rasgos interrelacionados y encontraron 125 loci genómicos y 189 genes asociados con estos rasgos. Esta investigación proporciona información valiosa sobre los mecanismos genéticos y fisiológicos de la fotosíntesis, lo que podría conducir a una mejor cría y gestión de los huertos para mejorar la producción de frutas y la salud de los árboles.
La obtención de carbono mediante la fotosíntesis es crucial para el rendimiento de las plantas, tanto en sistemas naturales como agrícolas. Identificar los genes que median la fotosíntesis es vital para comprender la regulación del carbono en las hojas y su asignación a las flores y los frutos, lo que afecta la fisiología general de la planta y la producción de frutos .
Las investigaciones actuales destacan la importancia del contenido de clorofila y la fluorescencia para medir el rendimiento fotosintético. Sin embargo, comprender las influencias genéticas interrelacionadas y la fisiología de las plantas en la fotosíntesis sigue siendo un desafío.
Un estudio publicado en Fruit Research el 23 de mayo de 2024 tiene como objetivo vincular los rasgos fotosintéticos con los datos genéticos de los cítricos para identificar loci y genes relacionados, mejorando así el rendimiento y la eficiencia de los cultivos.
En este estudio, se realizó un análisis de correlación por pares de 37 características relacionadas con la fotosíntesis, que reveló cuatro grupos distintos de características interrelacionadas. El grupo 1 incluye características como la eficiencia fotoquímica (FvP/FmP), el grosor de las hojas, la absorbancia en varias longitudes de onda y las lecturas SPAD. El grupo 2 incluye los valores de desplazamiento electrocrómico y el rendimiento cuántico del fotosistema II (Phi2). El grupo 3 abarca las características relacionadas con la luz roja, azul y verde capturada por el sensor PAR y la extinción no fotosintética (NPQt). El grupo 4 contiene lecturas SPAD en longitudes de onda más cortas y fluorescencia mínima.
El análisis mostró correlaciones como una correlación negativa entre SPAD 850 y Phi2, qL y qP, y una correlación positiva significativa entre NPQt y PhiNPQ. El análisis de componentes principales (PCA) sobre datos de características genómicas y relacionadas con la fotosíntesis de 71 accesiones de cítricos distinguió cuatro grupos con cierta superposición.
Un estudio de asociación del genoma completo identificó 125 loci genómicos asociados con 11 rasgos relacionados con la fotosíntesis, lo que reveló correlaciones positivas o negativas entre grupos de rasgos. La anotación biológica de SNP significativos identificó 189 genes, algunos de ellos vinculados a procesos como la glucólisis y las funciones mitocondriales.
Según el investigador principal del estudio, Zhenyu Jia, «este intrincado tejido de información genómica y correlaciones de rasgos invita a realizar más investigaciones para descifrar el complejo rompecabezas de la regulación y funcionalidad de la fotosíntesis, revelando la intrincada interacción de la genética en la configuración de estos rasgos esenciales».
En resumen, este estudio analizó los rasgos relacionados con la fotosíntesis en 71 accesiones y variedades de cítricos utilizando más de 56.000 SNP y 37 parámetros de reflectancia foliar. Los hallazgos mejoran nuestra comprensión de los factores genéticos y fisiológicos de la fotosíntesis, lo que facilita el avance de variedades de árboles frutales más resistentes y productivas a través de estrategias de mejoramiento específicas y una mejor gestión de los huertos.
Más información: Xuesong Wang et al, Revelando los determinantes genéticos de los rasgos relacionados con la fotosíntesis en los cítricos mediante estudios de asociación de todo el genoma, Fruit Research (2024). DOI: 10.48130/frures-0024-0013
