Carlos Gustavo Martínez Rueda (UAEM), Víctor Manuel Hernández Muela, Leodegario Osorio Alcalá, Javier Ireta Moreno y Guillermo Fuentes Dávila (INIFAP), y Víctor Zamora Villa (UAAAN) exploran un ensayo de caracterización de trigos. ©2012 (CIMMYT)

La diversidad genética conservada en los bancos de germoplasma de trigo alrededor del mundo representa la herencia genética de este cultivo, sus progenitores y parientes silvestres. Es muy probable que en estas colecciones existan muchos genes, alelos y haplotipos sin descubrir que todavía puedan aprovecharse para el mejoramiento del trigo.

En el componente de trigo del SeeD exploramos sistemáticamente la riqueza genética de este cultivo para facilitar la ampliación de la base genética de programas de mejoramiento genético del trigo. Trabajamos con tres objetivos interrelacionados, cada uno con un grupo de productos bien definidos:

• Objetivo 1: Construir un atlas molecular del trigo. Utilizamos un enfoque de genotipificación por secuenciación (GBS por sus siglas en inglés) que permite la clasificación tanto de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) y de presencia/ausencia (PAV), para poder cuantificar las relaciones genéticas entre accesiones con un sesgo de evaluación mínimo. Se está genotipificando, una planta individual con fenotipo representativo por accesión y se cosechan y multiplican sus semillas con el fin de generar datos fenotípicos para estudios de asociación del genoma completo (véase el Objetivo 2). La colección de perfiles genómicos resultantes de aproximadamente 120000 muestras de semilla del banco de germoplasma del CIMMYT y posiblemente otros bancos complementarios, como el de ICARDA, junto con enlaces a los datos de pasaporte, caracterización y evaluación fenotípica, se representarán en un “Atlas Molecular del Trigo” que se publicará como parte del Catálogo SeeD de Trigo. El objetivo también incluye la generación y caracterización de nuevos trigos harineros sintéticos con el fin de incorporar diversidad de especies progenitoras no utilizada hasta el momento en el acervo genético primario del trigo harinero.

• Objetivo 2: Identificar accesiones prometedoras y alelos/haplotipos beneficiosos. En este objetivo evaluamos las accesiones de germoplasma para un grupo de caracteres prioritarios con el fin de (a) agrupar accesiones en subconjuntos específicos para diferentes caracteres y paneles para mapeo por asociación y (b) identificar “accesiones donadoras” para la movilización de caracteres deseables. Según el carácter, se evalúa un número variable de muestras de semilla en campo (se puede consultar la lista de los ensayos conducidos hasta la fecha aquí). Por ejemplo, dada la importancia de la tolerancia al calor y la sequía, estos caracteres se evalúan en la mayoría de las accesiones. Los estudios de asociación del genoma completo se centrarán en los paneles formados a partir de los descendientes de los individuos genotipificados, elegidos en base a las relaciones genéticas entre ellos y los valores de los caracteres evaluados en el nivel de toda la accesión.

Asistente de investigación Marisa Delgado cerca a una accesión de centento criollo. ©2012 (CIMMYT)

• Objetivo 3: Desarrollar “germoplasma puente” para trigo. El objetivo final aprovecha y combina los resultados de los dos primeros para desarrollar dos tipos de germoplasma pre-mejorado: (1) un “panel de cruzas ‘top’ vinculadas” (LTP, “Linked Topcross Panel”) de líneas fijas que contienen una representación de alelos exóticos diversos, insertados en fondos genéticos élites para (a) pruebas de expresión fenotípica de los alelos introgresados, (b) mapeo combinado por ligamiento y asociación (“joint linkage/association mapping”), y (c) la movilización de caracteres a programas de mejoramiento genético; y (2) una población de introgresión recurrente para captar y acumular alelos beneficiosos de efecto pequeño provenientes de accesiones diferentes en un fondo genético élite. Los dos tipos de “germoplasma puente” se pondrán a la disposición de los mejoradores de trigo, junto con información sobre asociaciones entre marcadores moleculares y caracteres importantes, o con los valores de cría genómicos (GEBV por su sigla en inglés), a fin de facilitar la incorporación de alelos exóticos útiles en los programas de mejoramiento.

Con el fin de estimular la innovación y la minería de datos, se publicarán todos los datos generados con los debidos créditos y atribución en el Catálogo SeeD de Trigo, después de un periodo de reserva de no más de 24 meses (para dar la oportunidad a quienes han generado los datos, de publicar artículos en revistas científicas).

Para obtener más información, escríbanos a: seed@masagro.org