Investigadores responsables: Federico Iñiguez Luy y Maria Laura Federico, UGB CGNA-INIA Carillanca.

Duración: 3 años.

Fuente de financiamiento: Conicyt

 

El desarrollo y lanzamiento de las nuevas generaciones de tecnologías de secuenciamiento (NGS) han facilitado el acceso a secuencias genómicas de baja representación debido a la rapidez, la forma sistemática y rentable de la operación que estas ofrecen en secuencia masiva. Sin embargo, un paso limitante en la aplicación de estas tecnologías se encuentra en el enriquecimiento específico de ADN genómico. Recientemente, la selección de regiones genómicas basada en la metodología de micro-arreglos (MGS) conocida como captura de secuencia ha apuntado a resolver las limitaciones mencionadas permitiendo la aislación dirigida de secuencias genómicas en un solo paso. Esta innovación tecnológica ha revolucionado el campo de la genética y medicina humana y pronto hará lo mismo en otras disciplinas incluyendo el mejoramiento y la genética vegetal.

 

El enriquecimiento dirigido de regiones especificas del genoma permite el resecuenciamiento a gran escala y a la caracterización de de la variación genética natural en especias con genomas complejos y de gran tamaño como es el caso de muchos de los cultivos de alta importancia económica. La examinación de la variación genética entre individuos o cultivares puede resultar en la identificación de polimorfismos cuya finalidad lleve el desarrollo de marcadores moleculares que puedan ser utilizados para el mejoramiento molecular y asistido de cultivos convencionales. El principal objetivo de este proyecto es combinar la tecnología de captura de secuencia con NGS para el descubrimiento de polimorfismos de nucleótido simple (SNP) en áreas especificas del genoma de raps (Brassica napus L.) asociadas a caracteres de interés agronómico y nutricional con especial énfasis en calidad y cantidad de aceite de canola. Siendo estos caracteres de vital relevancia para Chile donde un incremento por la demanda de aceite de origen vegetal impulsado por la industria acuícola no solamente puede ser saneada por un incremento en el área cultivable de este cultivo sino también por el mejoramiento asistido por marcadores moleculares para el desarrollo de variedades idóneas y de alto valor agregado.

 

El plan es diseñar micro-arreglos a medida que contengan secuencias "target" de interés (previamente identificados a través del análisis de un locus génico de carácter cuantitativo o "QTL") para la captura de secuencia de seis variedades de hábito invernal y cuatro variedades de hábito primaveral. La data de secuencia obtenida por estos diez genotipos Serra analizada para identificar variación nativa de secuencia y para el descubrimiento de marcadores SNP. Estos marcadores a su ves serán caracterizados y confirmados en mapas de ligamiento génico preexistentes y desarrollados "de novo". Los marcadores SNP también serán utilizadores para examinar una Collection diversa de germoplasma y así apuntar al descubrimiento de asociaciones entre SNP-fenotipo.

 

La generación de herramientas moleculares para los cultivos de las especies definidas como Brassicas ha sido principalmente conducida por el sector privado, lo cual ha obstaculizado el acceso de dichas herramientas por gran parte de la comunidad científica trabajando en el estudio genómico de estos cultivos. Mas aun estas el desarrollo de herramientas moleculares ha sido dirigida a líneas y cultivares específicos los cuales tienden a simplificar la rica variación genómica y fenotípica del cultivo. Tal impedimento llama entonces a la generación de herramientas moleculares que se ajusten a la realidad y necesidades pertinentes al cultivo de raps canola en Chile. En este contexto, nuestros objetivos de propuesta son, I) la interrogación de áreas genómicas de B. napus previamente asociadas a QTLs para cantidad y contenido de aceite, vigor de plantula, rendimiento y resistencia a enfermedades (ej. Blackleg); II) a la obtención de información genómica por línea o cultivar examinado; y III) la evaluación de la variación nativa de secuencia, descubrimiento de marcadores SNP y el establecimiento de mapas de haplotipos. Estos objetivos ayudaran a contribuir a la disección puntual de la naturaleza genómica del cultivo y así poder establecer funciones moleculares y genes candidatos localizados en las regiones del genoma de B. napus evaluados. Adicionalmente, esta propuesta ofrece la oportunidad de aplicar cotidianamente marcadores del tipo SNP en nuestro programa de mejoramiento y así desarrollar una plataforma "High-Throughput" para este especie de interés comercial.

 

Paralelamente esta propuesta refuerza la colaboración de investigación internacional entre Chile y Canadá. La cual naciere de un esfuerzo en conjunto entre el CGNA, el National Research Council of Canada Plant Biotechnology Institute (NRC-PBI) y el Agriculture and Agri-Food Canada Saskatoon Research Centre (AAFC-SRC). La colaboración no solo contempla el intercambio de información científica y recursos genómicos sino que también la formación humana de un joven científico chileno en el área de genómica y bioinformática vegetal.

 

 

 

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