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De la genómica al campo: Conociendo el genoma del arroz sembrado en América, para desarrollar mejores variedades

Obtener información genómica detallada acerca de los cultivares de arroz más sembrados hoy en día por los productores en América, fue a grandes rasgos la meta de un proyecto de investigación cuyos resultados acaban de darse a conocer en la Biblioteca Pública de Ciencias (PLOS, por sus siglas en inglés).

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“Se trata de una muy buena historia de colaboración, análisis conjunto con socios y entrega de información a bases de datos públicas, para el beneficio de la comunidad del arroz”, afirma Jorge Duitama, líder del equipo de Bioinformática del CIAT, mientras explica la importancia que tiene para el Centro haber trabajado en equipo con investigadores de las entidades que participaron en el proyecto RiceCAP, entre ellos la Universidad Estatal de Luisiana (LSU), la Unidad de Investigación en Genómica y Bioinformática de USDA-ARS, y el Centro Nacional de Recursos Genéticos (NCGR) de Estados Unidos.

Esta investigación, que al comienzo desarrollaron de manera individual RiceCAP y el CIAT, se enfocó en realizar la secuenciación completa del genoma de 54 variedades, entre ellas dos líneas avanzadas del Instituto Rio Grandense de Arroz (IRGA); dos del Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA) del Uruguay; tres de la Federación de Productores de Arroz (Fedearroz) de Colombia, y una de la Asociación de Productores Rurales del Estado Portuguesa (Asoportuguesa) de Venezuela. Esta fue también la oportunidad para aprovechar la disponibilidad en bases de datos públicas de 50 variedades adicionales, correspondientes a las principales subespecies de arroz.

Apoyados en herramientas especializadas y de última generación como el software NGSEP, de código abierto, con casi 2000 descargas desde su lanzamiento en abril de 2014, y teniendo siempre presente la imperiosa necesidad de utilizar herramientas genómicas para alcanzar un significativo mejoramiento en la producción de alimentos y el alivio del hambre en el marco de una población en rápido crecimiento, fue posible generar una fuente de información detallada en términos de alelos y polimorfismos mononucleotídicos (SNPs)  útiles para el desarrollo de futuras variedades mejoradas, a través de la selección asistida por marcadores.

Los científicos de este esfuerzo multinstitucional empezaron con una aproximación inicial para evaluar el potencial de esta base de datos para el mejoramiento de arroz. De ahí que se investigó la variación observada dentro del gen GBSSI localizado en el cromosoma 6 que es conocido por estar relacionado con el contenido de amilosa, el cual es uno de los rasgos agronómicos de mayor interés tanto para América Latina, como para Estados Unidos. Este estudio permitió identificar nuevos SNPs que pueden ser utilizados en la selección asistida por marcadores, para desarrollar variedades mejoradas con alta calidad de grano.

“Nuestra esperanza es que tanto los métodos de análisis y la información genómica descritos en este estudio, puedan ser de utilidad para la comunidad de investigadores de arroz  y para otros grupos que estén llevando a cabo esfuerzos similares de secuenciación en otros cultivos” concluye Duitama.

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