Secuenciación Genética Arroja Nueva Luz acerca de la Diversidad de Papas y Camotes

Las colecciones de biodiversidad de papa y camote que el banco de germoplasma del CIP custodia para la humanidad son unas de las más importantes del mundo de estos cultivos. Como parte de un esfuerzo para mejorar el manejo de estos recursos genéticos, el banco de germoplasma realizó huellas genéticas del ADN de todas las accesiones en las colecciones de papa y camote cultivados, y los resultados tienen el potencial de mejorar la comprensión de los científicos sobre esos cultivos.

El jefe del banco de germoplasma, Davis Ellis, explica que realizó las huellas genéticas de más de 4,500 accesiones de papas cultivadas del banco genético utilizando miles de marcadores genéticos llamados polimorfismos de nucleótido único (SNP por sus siglas en inglés) que se pueden usar para identificar individuos y entender su parentesco. Tradicionalmente, la identificación de especies, subespecies y variedades se ha basado en los rasgos morfológicos como tubérculos, flores y hojas, pero las huellas genéticas proporcionan información más exacta sobre la diversidad del cultivo. Además, el costo decreciente de la secuenciación hace que esta herramienta sea más accesible.

Las huellas dactilares de ADN han ayudado a la gerente de recursos genéticos Ana Panta a mejorar la fiabilidad de las colecciones de papas y camote cultivados del banco de germoplasma.
Los datos genéticos podrían ayudar a los científicos a entender mejor los orígenes y parentesco de los taxones de papa y camote.

“Nuestro principal objetivo era entender mejor nuestra colección y contar con información que la hiciera más útil para los usuarios actuales y del futuro”, señala David. Explica que los datos del SNP revelaron que aproximadamente el 20 por ciento de las accesiones de papa del CIP estaban mal identificadas, lo que según él es un problema común, aunque no declarado, de los bancos de germoplasma. Posteriormente el personal del banco de germoplasma del CIP volvió a etiquetar esas accesiones, y continuarán usando las huellas genéticas bajo un sistema de gestión de la calidad donde se hará la secuenciación de muestras seleccionadas al azar para garantizar la fiabilidad de la colección.

Si bien estas correcciones han mejorado el manejo de la colección de los bancos de germoplasma, David y sus colegas rápidamente se dieron cuenta de que los datos del SNP tenían muchas otras aplicaciones. Por ejemplo, la capacidad de identificar accesiones genéticamente únicas ayudará al banco de germoplasma a hacer más eficiente y menos costoso su proceso de recolección en campo. Las huellas genéticas también han proporcionado un nuevo entendimiento de las relaciones taxonómicas de las papas cultivadas, lo que sugiere que se justifica un examen más exhaustivo de la taxonomía de la papa cultivada.

Mientras que las huellas genéticas de la papa se basaron en el uso de entre 4,000 a 6,000 marcadores SNP, un análisis comparable del camote cultivado usó más de 55,000 marcadores, lo que permitió a los científicos levantar un mapa de las distintas poblaciones de camote cultivado de la colección a diferentes regiones del mundo. Luego los científicos colaboraron con Diversity Arrays Technology para reducir esos marcadores a aproximadamente 5,000 que pueden usarse para una identificación comparablemente precisa a un costo menor a $10 por accesión. Esto abre las puertas a usos más generalizados de las huellas genéticas, como el rastreo de las líneas parentales en los procesos de mejoramiento, o determinar qué variedades están sembrando los agricultores.

 “Estaremos utilizando estos datos por muchos años”, asegura David.

Investigación relacionada:

Genetic identity in genebanks: application of the SolCAP 12K SNP array in fingerprinting and diversity analysis in the global in trust potato collection

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