Blog El genoma de referencia del pasto Guinea abre nuevos horizontes en el mejoramiento de forrajes
Un paso importante en el desarrollo de un pasto Guinea resiliente – una piedra angular del programa de mejoramiento de forrajes tropicales de la Alianza de Bioversity International y el CIAT – se ha alcanzado con la liberación del genoma de referencia del cultivo. Fue secuenciado por Corteva Agriscience utilizando tecnologías combinadas de secuenciación Pacbio HiFi, Bionano y Hi-C, y financiado por Crops to End Hunger (CtEH). Este genoma de referencia abrirá una nueva era para el mejoramiento del pasto Guinea, un forraje tropical crucial ampliamente utilizado para la alimentación del ganado en los trópicos, y también beneficiará a otros programas de mejoramiento e investigación de especies genéticamente relacionadas.
El pasto Guinea, un forraje clave para el ganado
El pasto Guinea (Megathyrsus maximus), un cultivo forrajero perenne, es una de las mayores fuentes mundiales de alimento para el ganado, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales. Solo en Brasil, se dedican más de 20 millones de hectáreas a este resiliente cultivo, el cual puede prosperar en diversas condiciones ambientales. Esta adaptabilidad convierte al pasto Guinea en un recurso indispensable para los ganaderos que necesitan un forraje confiable.
A pesar de su valor mundial, el pasto Guinea sigue siendo un "cultivo huérfano" semidomesticado, que recibe una inversión limitada. Esto crea una necesidad aún mayor de iniciativas públicas de mejoramiento genético para liberar su potencial.
En este contexto, y como parte de su programa de mejoramiento de cultivos forrajeros tropicales, la Alianza se centra en desarrollar variedades mejoradas de pasto Guinea con mayor resiliencia frente a desafíos como la sequía, el encharcamiento y las bajas temperaturas.
El poder de un genoma de referencia
El genoma de referencia recientemente publicado proporciona un plano del perfil genético del pasto Guinea, lo que permite a los investigadores identificar y mapear genes asociados con características deseables. Anteriormente, los mejoradores enfrentaban importantes desafíos para identificar genes clave debido a la falta de un mapa genético detallado. Ahora, con la secuencia del genoma disponible, los mejoradores pueden localizar rápidamente los genes asociados a rasgos críticos, lo que les permite seleccionar los mejores candidatos para el mejoramiento.
El genoma de referencia funciona como un mapa muy detallado que muestra la disposición del ADN a lo largo de los cromosomas, con marcadores y alelos. Este nivel de detalle sin precedentes en el pasto Guinea permitirá a la Alianza y a los mejoradores de todo el mundo tomar decisiones precisas basadas en datos y acelerar los ciclos de mejoramiento. Este avance también beneficiará a otros programas de mejoramiento e investigación que trabajan con especies afines, ya que los mejoradores suelen utilizar genomas de referencia de especies estrechamente relacionadas cuando aún no se dispone de uno para la especie en cuestión.
Esta iniciativa de secuenciación del genoma ha sido posible gracias al apoyo de Corteva, aprovechando su genómica de plantas de clase mundial y el proceso de ensamblaje de referencia, y la financiación del programa Crops to End Hunger, con el respaldo financiero de Alemania a través de GIZ.
Con la publicación del genoma de referencia, la siguiente fase se centra en la anotación de genes, es decir, en determinar qué genes están activos en distintas condiciones y señalar su ubicación exacta dentro del genoma. Para la anotación de genes, el equipo está colaborando con el Instituto Earlham, lo que demuestra que esta metodología y el proyecto financiado por el CtEH están dando lugar a nuevas colaboraciones.
La anotación de genes permitirá la selección asistida por marcadores y la selección genómica, reduciendo el tiempo del ciclo de mejoramiento y aumentando la precisión. El equipo de mejoramiento de forrajes tropicales de la Alianza utiliza herramientas bioinformáticas avanzadas como Breeding Analytics Pipeline, Bioflow, de CGIAR, para analizar estos conjuntos de datos genómicos e implementar la selección genómica.
