Nuevas herramientas genéticas han identificado vínculos entre los rasgos de establecimiento temprano y el rendimiento de biomasa en Miscanthus. Esta técnica de selección asistida por marcadores podría ahorrar años de espera para que las plantas de Miscanthus se establezcan y maduren. La técnica puede usarse para seleccionar de manera confiable plantas de mayor rendimientomás temprano en el ciclo de vida del Miscanthus.
El gobierno de EE. UU. Ha exigido un aumento en la producción nacional de etanol a partir de cultivos de bioenergía celulósica, lo que ha impulsado la investigación para identificar y mejorar los cultivos de biomasa de alto rendimiento. Uno de los competidores más fuertes es el Miscanthus, una gran hierba perenne asiática. Varias especies e híbridos han demostradopara producir rendimientos de biomasa sustancialmente mayores que el pasto varilla y otros cultivos energéticos. Sin embargo, los cultivos de Miscanthus pueden tardar de tres a cuatro años en establecerse antes de que los rendimientos sean confiables. Un estudio reciente de la Universidad de Illinois utilizó marcadores genéticos para identificar rasgos de desarrollo temprano que se correlacionan con el rendimiento futuro, potencialmente ahorrando a los agricultores e investigadores años de tiempo y esfuerzo.
Según los investigadores, "este estudio comienza a establecer vínculos entre marcadores genéticos reproducibles y una serie de rasgos agronómicos clave en Miscanthus sinensis".
Los investigadores midieron los rasgos de desarrollo y biomasa durante un período de tres años de establecimiento en la descendencia de un cruce entre los cultivares de Miscanthus sinensis 'Grosse Fontaine' y 'Undine'. Luego extrajeron el ADN de las plantas y examinaron los polimorfismos de nucleótido único resultantes.o SNP, para desarrollar un mapa genético. La técnica mejora los tipos más antiguos de marcadores genéticos que no estaban tan estrechamente vinculados a genes particulares que controlan rasgos importantes de la biomasa.
"Representa uno de los primeros mapas que se hizo y también es una de las primeras veces que pudimos mapear una serie de genes asociados con la productividad de la biomasa y determinar las ubicaciones de esos genes en el genoma de Miscanthus", diceU del genetista Jack Juvik.
En un nivel práctico, los investigadores observaron fuertes correlaciones positivas entre el rendimiento de biomasa y la circunferencia basal de la planta, la altura y el número de tallos tallos, lo que sugiere que las plantas que pueden crecer más altas y producir más tallos en los primeros años pueden lograrmayores rendimientos a largo plazo. Además, hubo correlaciones negativas entre el tiempo de floración y el rendimiento, y los individuos de floración temprana produjeron menos biomasa. Los obtentores podrían hacer uso de esa información para mejorar la selección temprana de plantas con mayor productividad de biomasa para acelerar el programa de mejoramiento.
"La ventaja de la reproducción asistida por marcadores es que puede cultivar plántulas, recolectar ADN y sondear un gran conjunto de marcadores de ADN que están vinculados a genes que confieren las características que desea. Eso puede ahorrar mucho tiempo, porquese pueden identificar fenotipos potenciales sin tener que esperar de 3 a 4 años para obtener una planta madura ", explicó Juvik." El valor de este tipo de sistema en Miscanthus es sustancial en términos de progreso de reproducción ".
Además de ahorrar tiempo y proporcionar a los fitomejoradores rasgos específicos que buscar en plantas de alto rendimiento, las técnicas utilizadas en el estudio y los resultados iniciales establecen un punto de partida para el trabajo futuro.
Juvik señala: "Este es el punto de partida. Hemos continuado este trabajo y lo hemos aplicado a otras poblaciones y a otras preguntas sobre la cría de Miscanthus. Esto sienta las bases para pasar a una variedad de aplicaciones diferentes".
El artículo, "Mapeo del genoma de Miscanthus sinensis para QTL asociado con la productividad de la biomasa", aparece en GCB Bioenergy. El autor principal fue Justin Gifford, con otros coautores de la U of I Juvik, Won Byoung Chae, Kankshita Swaminathan yStephen Moose. Los fondos fueron proporcionados por el Consorcio para la Investigación en Biotecnología Vegetal, el Departamento de Energía de EE. UU. Y el Programa de Genómica de Materias Primas del Instituto de Biociencias de Energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de la Universidad de Illinois ACES . Original escrito por Lauren Quinn. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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