Un paso adelante hacia las uvas mejoradas
Las uvas son entre las frutas más económicamente importantes en el mundo, pero esta planta perenne toma tres años para desarrollar desde la semilla hasta la fruta, y este retraso significa que el mejoramiento tradicional es muy costoso y requiere mucho tiempo.
Un grupo de investigadores con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha descubierto una manera de acelerar el proceso con una técnica de identificar los marcadores genéticos en el genoma de la uva que se pueden relacionar con rasgos específicos, tales como la calidad de la fruta, la capacidad de la planta de adaptarse a condiciones ambientales, y la resistencia de la planta a plagas y enfermedades.
La bióloga computacional Doreen Ware, genetistas Edward Buckler y Charles Simon, y el líder de la investigación Gan-Yuan Zhong han desarrollado una manera relativamente rápida y barata de identificar los marcadores genéticos no sólo en las uvas, sino también en otros cultivos utilizando enfoques modernos de secuenciación. Ware y Buckler trabajan en el Centro Robert W. Holley de Agricultura y Salud mantenido por el ARS en Ithaca, Nueva York. Simon trabaja en la Unidad de Recursos de la Genética de Plantas mantenida por el ARS en Geneva, Nueva York, y Zhong trabaja en la Unidad de Investigación de la Genética de Uvas, también mantenida por el ARS en Geneva.
Los investigadores usaron la tecnología para secuenciar porciones representativas de los genomas de 10 variedades cultivadas de uva, seis variedades silvestres, y el clon de Pinot Noir originariamente secuenciado por científicos en el 2007. Ellos desarrollaron filtros que ayudaron a los investigadores a rectificar errores comunes en secuenciación, y descubrieron miles de polimorfismos de nucleótido único (SNPs por sus siglas en inglés) de alta calidad. Los SNPs son marcadores genéticos que pueden servir como indicadores de la relación entre plantas diferentes.
Luego los investigadores usaron 9.000 de los SNPs en una prueba hecha a la medida para examinar los patrones de ADN en puntos específicos a lo largo del genoma de cada variedad de uva. Descubrieron que los SNPs contuvieron una cantidad suficiente de datos para identificar las relaciones y los orígenes geográficos de las variedades. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista 'PLoS One'.
Se espera que algún día una tecnología mejorada facilite la secuenciación de genomas enteros de un número grande de variedades de uvas. Pero mientras tanto, este trabajo ayudará a los investigadores a identificar porciones del genoma de la uva que contienen genes que proveen rasgos deseables, de este modo ofreciendo mejor información para los criadores que desarrollan nuevas variedades de uvas. Esta técnica también podría facilitar la identificación de los orígenes de otros tipos de plantas, la caracterización de las relaciones entre plantas en otras colecciones, y la aceleración de intentos de secuenciar el genoma de varias especies de plantas.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés). Esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.
