El grupo de investigación de la India, pertenecientes el Instituto de Ciencias de la Vida (ILS) y del Instituto de Ciencia y Tecnología SRM, han secuenciado casi el 99% del genoma de una especie de manglar con alta tolerancia a la salinidad y lo ha alineado con 31 cromosomas de la especie.
The New Indian Express.- En la primera secuenciación de un genoma de una especie perteneciente a manglares, un grupo de investigadores ha secuenciado el genoma de una especie altamente tolerantes a la sal, Avicennia marina, que se encuentra en todas las formaciones de manglares de la India.
Avicennia marina (o manglar gris) es una especie de manglar que secreta sal y es extraordinariamente tolerante a la sal, creciendo de manera óptima en un 75% de agua de mar y tolera un 250% de agua de mar.
El estudio publicado en el número reciente de Communications Biology
reveló el ensamblaje de 456,6 Mb del genoma marino estimado de 462,7 Mb A (98,7% de cobertura del genoma) en 31 cromosomas derivados de 88 andamios y 252 contigs.
El director de ILS, el Dr. Ajay Parida, dijo que el porcentaje de genomas en los huecos era insignificante, lo que demuestra que se trata de un ensamblaje genómico de alto nivel para la especie.
Secreción de sales a través de las glándulas salinas de Avicennia. A) esquema de una glándula salina que muestra las células del mesófilo (ME), las células colectoras (CO), las células del tallo (ST), las células secretoras (SE) y las células epidérmicas (EP). B) Sales secretadas por las glándulas salinas y cristalizadas en la superficie de la hoja. C) Mecanismo hipotético de secreción de sal a través de las glándulas salinas que involucran canales iónicos, acuaporinas, plasmodesmos y vesículas. Bomba sodio/hidrógeno NHX, catión CHX: antiportadores de protones, cotransportador de catión-cloruro CCC, homólogos asociados al canal aniónico lento SLAH, canal catiónico activado por nucleótidos cíclicos CNGC, canales activados por glutamato GLR, acuaporina AQP, canal de cloruro CLC, y HKT1 alto transportador de afinidad K + 1.
“Avicennia marina se encuentra entre las especies de plantas raras, que pueden excretar el 40% de la sal a través de las glándulas salinas de las hojas, además de su extraordinaria capacidad para excluir la entrada de sal a las raíces. Comprender la base genética de la tolerancia a la sal en la especie es importante para la identificación de genes tolerantes a la salinidad ” afimró Parida.
El estudio que emplea las últimas tecnologías de secuenciación y ensamblaje del genoma ha identificado 31.477 genes que codifican proteínas y un «salinoma» que consta de 3.246 genes que responden a la salinidad y homólogos de 614 genes de tolerancia a la salinidad validados experimentalmente.
“Se identificaron hasta 614 genes, incluidos 159 factores de transcripción, que son homólogos a los genes. Los genes se han validado funcionalmente para la tolerancia a la salinidad en sistemas transgénicos. La disponibilidad de la secuencia del genoma de las especies de manglares desencadenará una amplia gama de estudios moleculares no solo en la India sino en todo el mundo ”, dijo el Dr. Parida.
El estudio asumió importancia ya que la productividad agrícola a nivel mundial se ve afectada debido a factores de estrés abiótico, como la disponibilidad limitada de agua y la salinización del suelo y el agua. La disponibilidad de agua es un desafío importante para la producción de cultivos en las zonas de secano, ya que representan el 40% de la superficie terrestre total del mundo.
La salinidad prevalece en 900 millones de hectáreas a nivel mundial (con un estimado de 6.73 millones de hectáreas en la India) y se estima que causa una pérdida anual de 27 mil millones de dólares.
“Los recursos genómicos generados en el estudio allanarán el camino para que los investigadores estudien el potencial de los genes identificados para desarrollar variedades tolerantes a la sequía y la salinidad de importantes especies de cultivos de la región costera que es significativa para la India con 7.500 km de costa y dos importantes sistemas de islas ”, añadió el Dr. Parida.
El equipo de investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología SRM dirigido por el Dr. M Parani también contribuyó significativamente al estudio.
- Fuente: https://www.newindianexpress.com/states/odisha/2021/jul/10/scientists-decode-mangrove-species-breakthrough-may-help-developing-drought-and-salinity-tolerant-c-2328255.html
- Estudio: https://www.nature.com/articles/s42003-021-02384-8
