Avances revolucionarios en la genómica de los cereales
La gran complejidad genética de las especies de cereales cultivadas ha obstaculizado en el pasado la mejora de los programas de fitomejoramiento de las especies de tritíceas (Triticeae), en concreto del trigo, la cebada y el centeno. Sin embargo, los avances recientes en la caracterización a nivel molecular y el diseño de nuevas herramientas bioinformáticas para clasificar, relacionar y analizar de manera exhaustiva datos genómicos a gran escala han permitido impulsar los programas de fitomejoramiento de las tritíceas. El proyecto TRITICEAEGENOME (Genomics for Triticeae improvement) creó mapas génicos y físicos para los cromosomas 1 y 3, especialmente importantes para la resistencia a la enfermedad, la producción y la calidad en las especies de tritíceas, lo que lo situó a la vanguardia de los esfuerzo internacionales de investigación en el campo de la genética de las tritíceas. Empleando algoritmos recientemente desarrollados, marcadores genéticos con gran cantidad de información y clones que presentan el mínimo solapamiento posible (MTP), los investigadores generaron secuencias solapadas clonadas (contigs) derivadas de genotecas construidas en cromosomas bacterianos artificiales (BAC) para desarrollar un mapa completo para cada MTP. Mediante la selección de más de 5 400 contigs BAC con aproximadamente 140 000 marcadores para la construcción de mapas genéticos, se han anclado más del 75 % de los cromosomas del trigo así como dos brazos de los cromosomas 1 y 3 de la cebada. Empleando los mapas ya desarrollados, el equipo caracterizó de forma exhaustiva dos loci y tres loci de caracteres cuantitativos para rasgos relacionados con la resistencia a enfermedades fúngicas, la calidad y el rendimiento en la cebada y el trigo, lo que será de gran utilidad para mejorar la producción, la calidad y la resistencia en estas especies. Los agricultores están cada vez más interesados en el trigo de invierno debido tanto a su gran rendimiento y productividad como a su idoneidad para encajar en la rotación de cultivos. Los investigadores crearon un nuevo mapa genético que incluye 376 variedades de trigo de Alemania, Francia y Reino Unido a fin de maximizar la diversidad de germoplasma. Seguidamente, realizaron análisis de asociación del genoma completo para la fecha de espigadura, la producción de grano y el tamaño de la planta con sus respectivas localizaciones cromosómicas. Los investigadores de TRITICEAEGENOME crearon dos bases de datos interactivas para almacenar la gran cantidad de datos generados. También diseñaron varias herramientas bioinformáticas, incluyendo un nuevo algoritmo de ensamblaje de mapas físicos y un visor comparativo de genomas, CrowsNest. Es más, finalizaron el diseño de TriAnnor, un flujo de trabajo para la anotación automática de secuencias genómicas de especies de tritíceas. La difusión de los resultados de investigación del proyecto se llevó a cabo a través de más de 250 eventos a los que asistieron alrededor de 85 000 personas. La página web del proyecto ha recibido más de 11 000 visitas de todo el mundo desde mayo de 2010. Las herramientas y los datos genómicos desarrollados serán de gran utilidad para los programas de fitomejoramiento destinados a producir especies de cultivo de cereales adaptadas tanto a las necesidades de las principales partes interesadas de los sectores primario y secundario como a las de los consumidores.
Palabras clave
Cereales, genómica, Triticeae, mapeo, TRITICEAEGENOME
