lunes, 17 de febrero de 2020

Genoma de la quinua acelera soluciones para seguridad alimentaria



AGRO.- (Universidad de Wageningen)Un equipo internacional de científicos, incluidos expertos en mejoramiento de la quinua de la Universidad e Investigación de Wageningen,
publicó la secuencia completa de ADN de la quinua, el cultivo alimentario que está conquistando el mundo desde América del Sur.

La quinua es rica en aminoácidos esenciales, ácidos y fibras nutricionales y no contiene gluten.

El cultivo es importante para los agricultores, ya que proporciona un rendimiento razonable incluso en suelos pobres. El nuevo conocimiento sobre el ADN de la quinua ya está siendo utilizado por los mejoradores que están desarrollando variedades de quinua que crecen bien en suelo salino y aún cumplen con los requisitos de sabor de los consumidores.

Los científicos determinaron la secuencia de los bloques de construcción de ADN de todo el genoma de la quinua. La longitud total del ADN, el ‘genoma’, consiste en poco más de 1.300 millones de bloques de construcción de ADN (los nucleótidos A, C, G o T), divididos en 18 cromosomas. Impreso en papel, esto agregaría más de 500,000 páginas de texto.

Para mapear los bloques de construcción de ADN, los científicos usaron una combinación inteligente de varias técnicas de secuenciación de ADN. Si bien esto les permitió reunir segmentos de ADN cada vez más grandes en la computadora a partir de la gran cantidad de información de ADN disponible, no condujo a los 18 segmentos que representan los 18 cromosomas. Por lo tanto, los científicos aplicaron mapas genéticos que fueron creados por plantas de cruzamiento para determinar cómo los descendientes heredaron los marcadores moleculares. Esto les permitió colocar la mayor parte del ADN en 18 grandes cepas de ADN, que representan los cromosomas de la quinua.

Según Robert van Loo, experto en mejoramiento de quinua en la Universidad e Investigación de Wageningen, fue esta combinación la que permitió a los científicos mapear claramente el ADN. «Pudimos determinar la ubicación en el cromosoma de no menos del 85% de la secuencia de ADN. Este es un beneficio importante para los fitomejoradores».

El genoma de la quinua acelera las soluciones para la seguridad alimentaria.
Panícula de quinua, que crece en el campo en la estación de campo de la Universidad Rey Abdulaziz, Hada Al-Sham, Arabia Saudita. Producido por el Dr. Ihsanullah Daur, KAU. Crédito: Mark Tester, KAUST

Van Loo y sus colegas utilizarán el nuevo conocimiento de varias maneras, incluido el desarrollo de variedades de quinua que satisfagan las demandas tanto de los consumidores como de los agricultores. Van Loo: «Por ejemplo, descubrimos mutaciones que aseguran que ciertas variedades de quinua no puedan producir saponinas de sabor amargo. Estas variedades ‘dulces’ no necesitan ser pulidas para eliminar las sustancias amargas, ahorrando entre un 15 y un 20 por ciento. Con la nueva conocimiento del ADN de la quinua, podemos seleccionar rápida y fácilmente las plantas que no producen sustancias amargas en el proceso de reproducción «.

En el futuro, los científicos probablemente puedan garantizar que variedades específicas, como las que están bien adaptadas a las condiciones de cultivo en una región específica, no produzcan sustancias amargas.

«El mejoramiento genético por mutación dirigida podría ser un buen enfoque a este respecto, con variedades que ya han demostrado su valor regional como punto de partida», dice Van Loo. «Las variedades que se cultivan actualmente en América del Sur probablemente se pueden hacer dulces con una mutación específica».

La investigación fue dirigida por la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah en Arabia Saudita, una región con condiciones de crecimiento difíciles para las plantas y con muchos suelos pobres o incluso salinos. Wageningen University & Research proporcionó expertos en secuenciación de ADN y científicos de cría para contribuir a la investigación. Fue este equipo de Wageningen el que hizo los mapas genéticos en los que se encontró el gen que regula la producción de saponina (sustancia amarga).

El genoma de la quinua acelera las soluciones para la seguridad alimentaria (Actualización)
Las civilizaciones antiguas de los Andes ya usaban la quinua como un importante cultivo alimenticio. Sin embargo, se desvaneció en el fondo con la llegada de los españoles, por lo que la quinua nunca fue realmente ‘domesticada’ a pesar de ser un cultivo alimentario tan bueno y saludable.

Una de las propiedades que hace que la quinua sea menos atractiva es la presencia de sustancias amargas en el exterior de las semillas. Conocidas como saponinas, estas sustancias pueden eliminarse de las semillas, aunque el proceso cuesta tiempo, dinero y agua. Wageningen University & Research ya ha desarrollado cuatro variedades sin sustancias amargas desde la década de 1990.

La quinua es parte de una familia de plantas conocida por su creciente poder en condiciones extremas, como en suelos pobres, a gran altitud e incluso en suelos salinos. Ya existen varias variedades de quinua que producen alimentos en lugares donde otros cultivos alimenticios, como el trigo y el arroz, tienen rendimientos muy bajos. Como resultado, la quinua se ve como un cultivo que puede ayudar a producir alimentos adicionales con menos aportes de agua y fertilizantes. El nuevo conocimiento del ADN acelerará el desarrollo de variedades de quinua extra sostenibles que también satisfacen otras demandas de agricultores y consumidores por igual.

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