Los investigadores han desentrañado el misterio de la genética de la caña de azúcar y han descubierto que el genoma del cultivo es tres veces más grande que el genoma humano y más complejo.
b , pedigrí registrado estimado del R570 en
a . Las contribuciones estandarizadas de los genomas progenitores (rojo, S. spontaneum ( Ss ), caña de azúcar ‘salvaje’; azul, ‘dulce’ S. officinarum ( So )) se indican mediante el tamaño proporcional de los diagramas circulares, en relación con las expectativas de n + n. herencia. Los nombres de los cultivares para cada cruce del pedigrí se proporcionan entre comillas simples. ‘*’ indica transmisión cromosómica ‘2 n ‘ en las dos primeras generaciones, y ‘+’ denota un híbrido F 1 . Aunque se desconoce el pedigrí exacto de los cultivares ‘R331’ y ‘Co213’, se estima que son BC2F2 y BC2:BC1 F 1 , respectivamente. IBD, idéntico por descendencia.
c , Preparación cromosómica de R570 después de la hibridación in situ, con sondas específicas de
S. spontaneum mostradas en rojo.
d , diagrama de cariotipo de R570 que refleja los colores en b .
Después de una década de investigación, científicos de la Universidad de Queensland, la agencia científica nacional de Australia CSIRO y Sugar Research Australia (SRA) han podido mapear completamente el genoma de la caña de azúcar por primera vez.
El profesor Robert Henry , coautor del estudio , de la Alianza para la Agricultura y la Innovación Alimentaria de Queensland, dijo que la caña de azúcar fue el último de los 20 principales cultivos del mundo en cuyo genoma se mapeó.
«Esto marca el inicio de la revolución genómica de la caña de azúcar, y ahora tenemos el conocimiento para nivelar el campo de juego con otros cultivos», dijo el profesor Henry.
«Si bien este mapeo del genoma será una herramienta para ayudar a crear cultivos de caña de azúcar más resistentes, también es un gran paso adelante para nuestras otras investigaciones destinadas a convertir la caña de azúcar y otras biomasas vegetales en combustible de aviación».
El profesor Henry está desarrollando productos de carbono renovables a partir de biomasa vegetal para su uso como combustible de aviación rentable y sostenible como parte del Centro de investigación ARC para plantas de ingeniería para reemplazar el carbono fósil.
«Tradicionalmente, la caña de azúcar se ha cultivado sólo para obtener azúcar, pero ahora, con el paso al cero neto, hay un gran interés en que uno de los cultivos más productivos del mundo se convierta en una fuente de carbono renovable», dijo.
«Este mapeo del genoma nos ayudará a producir caña de azúcar, que es una mejor materia prima para reemplazar el carbono fósil».
La investigadora principal y científica de CSIRO, la Dra. Karen Aitken, dijo que el avance en el mapeo del genoma abordó el desafío crítico del estancamiento de los rendimientos de azúcar al aprovechar la diversidad genética de la caña de azúcar, antes inaccesible.
«Este es un gran paso adelante para la investigación de la caña de azúcar y mejorará nuestra comprensión de rasgos complejos como el rendimiento y la adaptación a diversas condiciones ambientales, así como la resistencia a las enfermedades», dijo el Dr. Aitken.
“Este es el primer genoma de una variedad de caña de azúcar de alta calidad que se completa.
“Representa un logro científico significativo tras 10 años de esfuerzo colaborativo de científicos de todo el mundo.
«Este conocimiento abre oportunidades para nuevas herramientas que mejoren los programas de mejoramiento en todo el mundo para este valioso cultivo alimentario y bioenergético».
La Dra. Nathalie Piperidis, citogenetista de Sugar Research Australia, dijo que la revelación de la secuencia crearía una gran cantidad de oportunidades.
«Sugar Research Australia se enorgullece enormemente de su participación en este notable logro», afirmó el Dr. Piperidis.
«El trabajo no sólo promete mejorar nuestra comprensión de este increíble cultivo, sino que también ofrecerá formas sin precedentes de avanzar en las técnicas de mejoramiento dentro de la industria para producir una gama de productos renovables y comercialmente viables que incluyen, pero van mucho más allá, el azúcar».
La investigación fue financiada por el Joint Genome Institute (EE.UU.) a través del programa de secuenciación comunitaria del Departamento de Energía de EE.UU.
El artículo de investigación fue publicado en Nature .
La Alianza de Queensland para la Innovación Agrícola y Alimentaria es un instituto de investigación de la Universidad de Queensland apoyado por el Gobierno de Queensland a través del Departamento de Agricultura y Pesca.
