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Estudio decodifica el complejo genoma de alfalfa cultivado autotetraploide


La mejora de la alfalfa cultivada (Medicago sativa), una leguminosa herbácea perenne y uno de los cultivos forrajeros más importantes, podría acelerarse si las mutaciones beneficiosas desde el punto de vista agronómico pudieran incorporarse fácilmente a las variedades modernas.


por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias


Sin embargo, obtener mutantes de la alfalfa cultivada autotetraploide y autoincompatible mediante la selección fenotípica tradicional es un desafío. No se ha informado previamente de ningún mutante de la especie utilizando CRISPR / Cas9 u otras nucleasas específicas del sitio.

En un estudio publicado en Nature Communications , los investigadores aplicaron la tecnología PacBio CCS (secuenciación de consenso circular) y Hi-C (captura de conformación cromosómica de alto rendimiento) para generar un ensamblaje de genoma a nivel de cromosoma con reconocimiento de alelos para la alfalfa cultivada que consta de 32 cromosomas alélicos .

Sobre la base del ensamblaje del genoma, los investigadores también desarrollaron un protocolo eficiente de edición del genoma basado en CRISPR / Cas9 e introdujeron con precisión mutaciones alélicas en mutantes nulos que mostraban cambios de fenotipo obvios.

Lo más importante es que los alelos y fenotipos mutados pueden transmitirse de manera estable a las progenies mediante la polinización cruzada entre dos mutantes de una manera libre de transgenes, lo que puede ayudar a acelerar la velocidad de reproducción y mitigar las preocupaciones sobre la tecnología de transgén y sus productos.

«Al explotar la nueva tecnología de secuenciación y el andamiaje Hi-C, podemos decodificar el complejo genoma de alfalfa cultivado autotetraploide, revelar eventos que aparentemente lo han moldeado y crear las bases para futuros estudios sobre leguminosas y ensamblaje del genoma complejo «, dijo el profesor Chen. Jianghua, uno de los tres autores de correspondencia del estudio.

«Nuestros resultados también proporcionan bases sólidas para futuros desarrollos técnicos, que podrían aumentar la seguridad alimentaria mundial al reducir los períodos de reproducción y los costos de mejorar los rasgos agronómicos clave de este importante cultivo», agregó Chen Jianghua.


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