Genetista Perry Cregan y otros científicos
del ARS son miembros de un grupo que ha secuenciado la gran mayoría del
genoma de la soya, proveyendo una mira sin precedente de cómo este
cultivo importante convierte la luz del sol, el agua, el dióxido de
carbono y el nitrógeno en proteína y aceite.
|
|
Científicos del USDA y sus colaboradores secuencian la mayoría del genoma de la soya
Por Jan Suszkiw
13 de enero 2010 WASHINGTON, D.F., el 13 de
enero—Científicos con el Departamento de Agricultura de EE.UU.
(USDA por sus siglas en inglés) son miembros de un grupo que ha
secuenciado la gran mayoría del genoma de la soya. Esta
información les da a los investigadores una mira sin precedente de
cómo este cultivo importante convierte cuatro ingredientes
imprescindibles—la luz del sol, el agua, el dióxido de carbono, y
el nitrógeno—en proteína y aceite, los cuales tienen un
papel principal en muchos productos para consumidores.
El grupo de investigadores de 18 organizaciones federales, estatales,
públicas y privadas publicó los hallazgos de su
investigación hoy en la revista 'Natura’ (Naturaleza).
“La soya y las otras legumbres tienen un papel esencial en la seguridad
alimentaria global y la salud humana, y son usadas en una gama amplia de
productos, tales como el tofu, la harina de soya, los sucedáneos de
carne, la leche de soya, la tinta a base del aceite de soya, y el
biocombustible” dijo Molly Jahn, subsecretaria diputada de
investigación, educación y
económica del USDA. “Esta nueva información sobre la
composición genética de la soya podría llevar al
desarrollo de plantas de soya que producen semillas que contienen más
proteína y aceite, tienen más capacidad de adaptarse a las
condiciones ambientales adversas, y tienen más resistencia a las
enfermedades”.
Esta secuenciación del genoma de la soya representa la
culminación de más de 15 años de investigaciones
cooperativas. El grupo usó lo que se llama el enfoque de
secuenciación escopeta del genoma completo para secuenciar el 85 por
ciento de los 1,1 mil millones de pares de bases de nucleótidos que
forman el código entero de ADN de la soya. La secuenciación
también les provee a los investigadores una referencia esencial para
utilización en descifrar la genética de aproximadamente 20.000
otras especies de legumbres.
Los genetistas
Randy
Shoemaker,
Perry
Cregan,
David
Hyten,
Steven
Cannon y
David
Grant con el
Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) del USDA contribuyeron al
artículo publicado en 'Nature’. Su trabajo involucró la
creación de marcadores genéticos y el desarrollo del mapa
genético de la soya (Glycine max) que hizo posible la
conexión entre la secuenciación y los 20 cromosomas de la soya.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA.
El Instituto Conjunto del Genoma del
Departamento de Energía de EE.UU.; la Universidad de Purdue en West Lafayette,
Indiana; la Universidad de Misurí
en Columbia; y la Universidad de Arizona
en Tucson también participaron en el proyecto de la secuenciación
de la soya, el cual fue patrocinado por el Consejo Unido de la Soya, la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. y
el Instituto Nacional de Alimento y
Agricultura (NIFA por sus siglas en inglés). Por medio de fondos
federales, NIFA invierte en ciencia para resolver asuntos críticos que
afectan la vida diaria de la gente y el futuro de EE.UU.
Según Shoemaker, quien trabaja en la
Unidad
de Investigación de los Insectos de Maíz y la Genética de
Cultivos mantenida por el ARS en Ames, Iowa, integrar la nueva secuencia en
mapas actuales físicas y genéticas de la soya ayudará a
los investigadores a conectar rasgos físicos observables de la soya con
genes y alelos, los cuales son versiones alternas de los genes. Finalmente,
esta información acelerará el desarrollo de nuevos cultivares de
soya que proveen rendimientos más altos, cantidades aumentadas de
proteína y aceite, una mejor capacidad de adaptarse al medio ambiente, y
una mejor resistencia a enfermedades, especialmente la roya asiática de
la soya, la cual amenaza el cultivo estadounidense de soya que tiene un valor
de 27 mil millones de dólares anualmente.
“Relacionar la secuencia con los mapas actuales acelerará la
identificación y localización de los marcadores tales como los
polimorfismos de nucleótido único, los cuales a menudo se
encuentran cerca de genes que controlan rasgos económicamente
importantes”, dijo Shoemaker.
Utilizando tales marcadores, los criadores de soya pueden determinar
rápidamente cuáles de las plantas desarrolladas han heredado
estos rasgos sin la necesidad de cultivar las plantas hasta la madurez, de esto
modo ahorrando tiempo, dinero y recursos.
“Hemos mapeado los sitios de aproximadamente 90 rasgos importantes que
afectan el crecimiento y el desarrollo de la soya, los rendimientos, las
cantidades de proteína y aceita, y la resistencia a enfermedades, entre
otros rasgos”, dijo Shoemaker. “Con esta secuencia de alta calidad,
ahora tenemos acceso a genes candidatos nunca antes disponibles, que nos
ayudarán a estudiar sus patrones de expresión, desarrollar
marcadores moleculares para seguir su pista en programas de crianza, determinar
su función, y modificar estos genes para mejorar esa
función”.
Algunos descubrimientos claves ya recogidos de la secuencia del genoma
completo incluyen el descubrimiento del primer gene que provee resistencia
contra la roya asiática de la soya, la cual puede causar pérdidas
de hasta el 80 por ciento del cultivo; una mutación que podría
facilitar la digestión de la soya reduciendo los niveles de un
carbohidrato llamado stachyose; una mutación que estimula la
producción de niveles más altos de la enzima fitasa, la cual
podría ayudar al ganado a absorber más fósforo de la soya
para que menos se excreten en el estiércol como un contaminante posible
del agua; y 52 genes que tienen un papel en el desarrollo de nódulos en
las raíces de la planta de soya, donde las bacterias simbióticas
transforman el nitrógeno atmosférico en una forma que la soya y
otros cultivos pueden utilizar en su crecimiento y desarrollo.
Formato de impresión fácil
Envía por e-mail
Sala de información
