Salvaguardando nuestros recursos genéticos con bibliotecas de líneas dobles haploides

Miles de razas nativas (landraces) de plantas son almacenadas en bancos de semillas para su uso futuro en programas de fitomejoramiento, ya que representan un reservorio importante de genes de resistencia a estrés biótico y abiótico, sin embargo, en muchos cultivos estos bancos de semillas representan poblaciones de genotipos heterocigotos (distintos alelos para un gen) por lo que las evaluaciones fenotípicas solo pueden realizadas para la población entera pero no para genotipos individuales, dificultando su rápido uso y aprovechamiento. Una de las alternativas a esta problemática es el desarrollo de líneas endogámicas a partir de las poblaciones originales, lo cual puede ser logrado mediante auto-polinización recurrente o mediante la inducción in vitro o in vivo de haploides y posterior duplicación cromosómica para formar líneas dobles haploides (DH) completamente homocigotas. Por ello, en el presente trabajo se plantearon el objetivo de generar líneas DH de 5 razas de maíz nativo tipo vítreo (Flint) de la región central de Europa, así como cruzas de material elite de maíz como control. Para el genotipado de las líneas DH e individuos de las poblaciones originales se utilizaron chips comerciales de 50K y 600K SNPs. La tasa de éxito y la tasa de reproducción de líneas DH fueron mayores en el germoplasma elite que en el nativo, aun así, se lograron obtener las suficientes líneas DH para formar una biblioteca representativa de cada raza nativa. Al comparar la diferenciación alélica entre plantas heterocigotas de las poblaciones nativas originales y las 266 líneas DH derivadas de las mismas, se encontró evidencia de que el proceso de muestreo de alelos es aleatorio, y que con un panel de 15 a 30 líneas DH era suficiente para capturar el 95% de la diversidad genética presente en cada raza de maíz nativo. El presente estudio mostró que la generación de bibliotecas de líneas DH a partir de maíz nativo permite obtener unidades genéticas listas para su uso, que representan la diversidad del material fuente, y que pueden ser utilizadas de forma rápida en programas de pre-mejoramiento con germoplasma elite. Debido a que la mayor parte de la diversidad genética reside dentro de las razas de maíz nativo y no entre las razas, para el mejoramiento de rasgos cuantitativos, parece más apropiado muestrear de manera extensiva pocas razas pre-seleccionadas, en lugar de muestrear pocos individuos de un gran número de razas nativas. Los autores mencionan que aunque la obtención y almacenamiento de líneas DH representa una inversión considerable (alrededor de 3,000 dólares por biblioteca representativa de una raza), este costo es menor que las grandes inversiones actualmente gastadas en la caracterización molecular de accesiones de semillas de poblaciones heterocigotas.

-ACM http://www.genetics.org/content/early/2017/05/01/genetics.115.186205