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Un estudio genómico a gran escala revela la diversidad de trigo para la mejora de cultivos

Un estudio genómico a gran escala revela la diversidad de trigo para la mejora de cultivos
El trigo crece en la estación experimental del CIMMYT en El Batán, cerca de la Ciudad de México. Un nuevo estudio que analiza la diversidad de casi 80.000 accesiones de trigo revela las consecuencias y oportunidades de las huellas de selección. Crédito: © Eleusis Llanderal / CIMMYT

Los investigadores que trabajan en la iniciativa Seeds of Discovery (SeeD), que tiene como objetivo facilitar el uso eficaz de la diversidad genética del maíz y el trigo………


por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT)


Los investigadores que trabajan en la iniciativa Seeds of Discovery (SeeD), que tiene como objetivo facilitar el uso eficaz de la diversidad genética del maíz y el trigo, han caracterizado genéticamente 79.191 muestras de trigo de los bancos de germoplasma del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y el Centro Internacional de Investigación Agrícola en Zonas Secas (ICARDA).

Los hallazgos del estudio publicado hoy en Nature Communications se describen como «un análisis de diversidad y genotipado a gran escala» de los dos tipos de trigo cultivados a nivel mundial (pan y trigo para pasta) y de 27 especies silvestres conocidas.

El trigo es el cultivo más cultivado a nivel mundial, con una producción anual que supera los 600 millones de toneladas. Aproximadamente el 95% del grano producido corresponde a trigo harinero y el 5% restante a trigo duro o pasta.

El objetivo principal del estudio fue caracterizar la diversidad genética de las colecciones disponibles internacionalmente del CIMMYT e ICARDA, que se consideran las más grandes del mundo. Los investigadores tenían como objetivo comprender esta diversidad mediante el mapeo de variantes genéticas para identificar genes útiles para el mejoramiento de trigo.

Del banco de germoplasma al granero

Los resultados muestran distintas agrupaciones biológicas dentro de los trigos harineros y sugieren que una gran proporción de la diversidad genética presente en las variedades locales no se ha utilizado para desarrollar nuevas variedades de alto rendimiento, resilientes y nutritivas.

«El análisis de las accesiones de trigo harinero revela que relativamente poca de la diversidad disponible en las variedades locales se ha utilizado en el mejoramiento moderno, y esto ofrece una oportunidad para encontrar variaciones valiosas sin explotar para el desarrollo de nuevas variedades de estas variedades locales», dijo Carolina Sansaloni. , especialista en secuenciación y genotipado de alto rendimiento del CIMMYT, quien dirigió el equipo de investigación.

El estudio también encontró que la diversidad genética del trigo para pasta está mejor representada en las variedades modernas, con la excepción de un subgrupo de muestras de Etiopía.

Los investigadores mapearon los datos genómicos obtenidos del genotipado de las muestras de trigo para identificar las posiciones físicas y genéticas de los marcadores moleculares asociados con las características que están presentes en ambos tipos de trigo y en los parientes silvestres del cultivo.

Según Sansaloni, en promedio, el 72% de los marcadores obtenidos se ubican de manera única en tres mapas de referencia molecular y alrededor de la mitad de estos se encuentran en regiones interesantes con genes que controlan características específicas de valor para los criadores, agricultores y consumidores, como el calor y la sequía. tolerancia, potencial de rendimiento y contenido proteico.

Acceso abierto

Los datos, el análisis y las herramientas de visualización del estudio están disponibles gratuitamente para la comunidad científica para promover la investigación y el mejoramiento del trigo en todo el mundo.

«Estos recursos deberían ser útiles en el descubrimiento de genes, clonación, desarrollo de marcadores, predicción o selección genómica, selección asistida por marcadores, estudios de asociación de genoma amplio y otras aplicaciones», dijo Sansaloni.


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