Judía con futuro

La haba tiene un gran potencial como sustituto de la carne rica en proteínas. Los nuevos recursos genómicos permiten optimizar su cultivo

13.03.2023 - Alemania

Una mayor proporción de proteína vegetal producida localmente en la actual dieta rica en carne podría reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la pérdida de biodiversidad. Sin embargo, la producción de proteína vegetal se ve obstaculizada por el hecho de que no existe ninguna leguminosa para climas más fríos con un valor agronómico equivalente al de la soja. La judía común (Vicia faba L.) tiene un alto potencial de rendimiento y es muy adecuada para el cultivo en regiones templadas, pero se ha carecido de recursos genómicos. Un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentran científicos del Instituto Leibniz del IPK, ha ensamblado el genoma de la haba de campo en alta calidad cromosómica. Los resultados se han publicado en la revista científica "Nature".

La judía común es una de las primeras plantas cultivadas domesticadas. Formaba parte del paquete de cultivos neolíticos que los primeros agricultores se llevaron consigo cuando abandonaron el Creciente Fértil. En el siglo XXI, la calidad nutricional sigue siendo un objetivo clave de la mejora genética: las nuevas variedades de habas deben tener bajos niveles de los glucósidos alcaloides vicina y convicina, así como de taninos. Además, los aminoácidos esenciales deben adaptarse mejor a las necesidades nutricionales humanas, mientras que los fitatos y los inhibidores de la proteasa deben reducirse en la semilla para mejorar la biodisponibilidad de los nutrientes. Hay que tener cuidado de no alterar el tamaño de las semillas y comprometer la resistencia a las plagas, al tiempo que se mejora la estabilidad del rendimiento.

Utilizando una secuencia genómica de alta calidad de la judía común, el equipo de investigación demuestra que ha crecido hasta alcanzar un tamaño descomunal de 13 Gb debido a un desequilibrio entre las tasas de amplificación y eliminación de retrotransposones. Han logrado la proeza técnica de ensamblar el cromosoma gigante 1, que con 3.300 millones de pares de bases es tan grande como todo el genoma humano. Los genes y los eventos de recombinación están distribuidos uniformemente por los cromosomas, y el espacio génico es notablemente compacto teniendo en cuenta el tamaño del genoma, aunque el número de copias varía considerablemente debido a las duplicaciones en tándem. "Para demostrar la aplicación práctica de la secuenciación genómica, estamos desarrollando una prueba de genotipado dirigido y utilizando análisis de asociación de alta resolución de todo el genoma para descifrar la base genética del tamaño de la semilla y el color umbilical", afirma el Dr. Murukarthick Jayakodi, jefe del Grupo de Trabajo Independiente sobre Genómica de Leguminosas de Grano del IPK y primer autor del estudio.

Los obtentores pueden ahora abordar los complejos retos que permiten los recursos y conocimientos genómicos. El genoma de referencia facilitará la rápida introducción de nuevos rasgos en el material de élite y permitirá enfoques cartográficos potentes y ampliamente aplicables. "Nuestra exhaustiva anotación de todo el genoma arroja luz sobre estos efectos y añade un componente importante a la mejora genética basada en el genoma", afirma el Dr. Murukarthick Jayakodi. Junto con la identificación de genes diana, esto abre la posibilidad de la clonación de genes". "Los recursos presentados proporcionan una plataforma de mejora genética basada en el genoma para la judía común que permitirá a los mejoradores y genetistas acelerar la mejora de la producción sostenible de proteínas en zonas agroecológicas mediterráneas, subtropicales y templadas del norte", subraya el investigador del IPK.

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