Un nuevo estudio dirigido por un ingeniero agrónomo de la Universidad Estatal de Iowa puede ayudar a los científicos a examinar grandes cantidades de semillas de plantas almacenadas en instalaciones de bancos de genes en todo el mundo para identificar aquellas útiles para los fitomejoradores que intentan producir mejores variedades.
El esfuerzo representa un experimento de prueba de concepto que puede ayudar a los científicos de plantas a separar el trigo de la paja cuando se trata de seleccionar las mejores accesiones para cultivar variedades con mejor rendimiento o resistencia al estrés, dijo Jianming Yu, profesor asociado de agronomíay la Cátedra Distinguida Pionera en Mejoramiento de Maíz.
La nueva investigación, publicada en la revista académica revisada por pares Plantas naturales se centra en el sorgo utilizado para la bioenergía, pero podría tener ramificaciones para una variedad de cultivos, dijo Yu.
"Creemos que es posible utilizar estas predicciones para guiar nuestras decisiones de cría y selección", dijo Xiaoqing Yu, un asociado de investigación de agronomía posdoctoral y el primer autor del artículo. "Esperamos que facilite una cría mejor y más precisa con eldiversos materiales genéticos "
Los investigadores probaron un conjunto complejo de herramientas genéticas para predecir qué rasgos poseerían cientos de semillas de sorgo si se cultivaran. El equipo luego cultivó especímenes para algunas de esas accesiones de sorgo, la palabra utilizada para describir el material vegetal recolectado de varios sitios, para medirla precisión de sus predicciones basadas en el genoma. Las predicciones de rendimiento del equipo demostraron ser precisas más del 70 por ciento de las veces.
En teoría, los obtentores pueden acceder a un océano virtual de datos sobre germoplasma, o el material genético de las plantas, de todo el mundo. Hay 1.750 bancos de genes en el mundo que contienen 7,4 millones de accesiones de plantas, pero solo un pequeño porcentaje deestos poseen las cualidades específicas que los obtentores aprecian al producir nuevos cultivares para las necesidades de producción.
Pero encontrar las mejores accesiones entre los millones disponibles plantea una pesadilla logística para los científicos de las plantas, dijo Jianming Yu.
La publicación muestra que hasta cierto punto es posible predecir los rasgos que poseen esas accesiones en función de su perfil genético. Yu dijo que el documento da un paso hacia la "supercarga del motor" de un recurso valioso que permite a los criadores de sorgo enfocarse en accesiones valiosascon mayor facilidad y velocidad de lo que es posible actualmente.
"Todos estamos de acuerdo en la urgencia y los desafíos para extraer eficazmente el patrimonio natural almacenado en los bancos de genes", dijo. "Pero tenemos que probar diferentes estrategias y tenemos que descubrir el camino".
Los investigadores seleccionaron un conjunto de 962 accesiones de sorgo de una base de datos del Departamento de Agricultura de EE. UU. Y realizaron una secuenciación para obtener los datos de las huellas digitales del genoma. Probaron en el campo una muestra de entrenamiento seleccionada y utilizaron una variedad de herramientas de predicción para evaluar varios rasgos.Luego, los investigadores cultivaron 200 de esas accesiones para verificar cómo sus predicciones coincidían con la realidad.
Las predicciones de rendimiento tenían una precisión del 76 por ciento, y las predicciones para otros rasgos, como la altura de la planta, oscilaban entre el 67 y el 83 por ciento.
"Al aprovechar la genómica y el análisis de datos, ciertamente podemos hacer un mejor trabajo", dijo Jianming Yu.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Iowa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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