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Investigadores encuentran regiones genómicas “clave” para incrementar el contenido de zinc en el trigo

September 17, 2018
The reported work by wheat scientists paves the way for expanded use of wild grass species, such as Aegilops tauschii (also known as goat grass; pictured here) as sources of new genes for higher grain zinc in wheat. (Photo: CIMMYT)

El trabajo reportado por científicos de trigo facilita la forma del uso extendido de especies de pasto silvestre, como el Aegilops tauschii (mostrado en la foto) como fuentes de nuevos genes con un alto contenido de zinc. (Foto: CIMMYT)

Un equipo internacional de científicos aplicó el análisis de asociación del genoma completo para estudiar por primera vez la genética que subyace concentraciones de zinc en el grano de trigo, según un informe publicado en Nature Scientific Reports el 10 de septiembre.

Al analizar las concentraciones de zinc en el grano de 330 líneas de trigo harinero en diversos ambientes en India y México, los investigadores descubrieron 39 marcadores moleculares nuevos asociados con el rasgo, así como dos segmentos del genoma del trigo que transportan genes importantes para la absorción, translocación y almacenamiento de zinc.

Los hallazgos prometen facilitar en gran medida el desarrollo de variedades de trigo con niveles mejorados de zinc, un micronutriente crucial que suele faltar en la dieta de las personas de bajos recursos que dependen de alimentos a base de trigo, según Velu Govindan, primer autor del nuevo reporte y mejorador de trigo en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).

“Con la colaboración entre centros de investigación en India, Australia, Estados Unidos y México, este trabajo acelerará el mejoramiento para un incremento de zinc mediante el uso de las regiones genómicas “clave” y marcadores moleculares”, dijo Govindan. “De esta forma, también se avanza en los esfuerzos para hacer de la selección de granos enriquecidos en zinc, una característica estándar de mejoramiento de trigo del CIMMYT. Debido a que las variedades derivadas de se cultivan en casi la mitad de las tierras de cultivo de trigo en el mundo, la incorporación de un alto contenido de zinc en los programas de mejoramiento podría favorecer la nutrición de micronutrientes de millones de personas “.

Más del 17 % de los humanos, principalmente en África y Asia, carecen de zinc en sus dietas, un factor responsable de la muerte de más de 400 000 niños pequeños cada año.

El método de asociación del genoma completo, comúnmente usado para la investigación de enfermedades en humanos, fue aplicado a este estudio para centrarse en los segmentos del genoma conocidos como locus de un carácter cuantitativo (QTLs en inglés), que llevan genes de interés para el contenido de zinc en el grano de trigo, según Govindan.

“Las ventajas del método de asociación del genoma completo, en comparación con el mapeo tradicional de locus de un carácter cuantitativo incluyen una mejor cobertura de los alelos y la capacidad de incluir variedades locales, cultivares de élite y líneas de mejoramiento avanzadas en el análisis”, explicó. “Nuestro estudio abre las puertas por completo al uso extendido de especies progenitoras de trigo como fuentes de alelos para granos con alto contenido de zinc, y los resultados nos ayudaron a identificar otros genes candidatos de trigo, cebada, hierbas Brachypodium y arroz”.

Los agricultores en el sur de Asia están cultivando seis variedades de trigo mejoradas con zinc utilizando líneas de cultivo desarrolladas del CIMMYT, las cuales han sido lanzadas en los últimos años, según Ravi Singh, jefe del Programa de Mejoramiento de Trigo Harinero del CIMMYT.

El apoyo financiero para este estudio fue proporcionado por HarvestPlus (www.HarvestPlus.org), una alianza mundial de instituciones de investigación en agricultura y nutrición que trabajan para aumentar la densidad de micronutrientes de los cultivos de alimentos básicos a través de la biofortificación. Las opiniones expresadas no reflejan necesariamente las de HarvestPlus. También se recibió el apoyo de los Financiadores del CGIAR, a través del Programa de Investigación de Trigo y el Programa de Investigación sobre Agricultura para la Nutrición y la Salud. Los socios de investigación en India y Pakistán contribuyeron en gran medida a este estudio mediante la realización de pruebas de campo de alta calidad.

Este artículo fue publicado originalmente en el sitio web del Programa de Investigación de Trigo del CGIAR.


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