Tecnología de marcadores y selección genómica

Los marcadores genéticos son segmentos cortos de ADN con una ubicación conocida dentro del genoma y que se heredan junto con una característica concreta (por ejemplo, un gen). Con el empleo de marcadores moleculares, estas características (genes) se pueden identificar rápida y fácilmente antes de que aparezcan en la planta completamente desarrollada. Por lo tanto, la resistencia a los hongos ya puede determinarse en las plántulas. Los marcadores moleculares hacen que el fitomejoramiento sea considerablemente más eficiente.

Sin este procedimiento moderno, tendríamos que esperar que la planta alcanzase la madurez completa para poder observar los rasgos deseados. Por ejemplo: Los mejoradores cruzan dos líneas parentales y luego dejan que la semilla germine. A continuación, obtienen una pequeña hoja de cada plántula como muestra y analizan el ADN. Si el análisis muestra el marcador que están buscando, significa que la descendencia tiene la característica deseada. Gracias a los marcadores moleculares, podemos averiguar en 48 horas si una característica concreta está presente en la variedad cultivada. Esto permite a los mejoradores preseleccionar la descendencia y concentrarse en las plantas más prometedoras.

Entonces, los resultados del laboratorio se prueban en ensayos de campo con muchos menos candidatos, lo que aumenta la eficiencia.

Aún más rapidez con la selección genómica

La selección genómica constituye un avance de la tecnología de marcadores (SAM) tradicional y da lugar a una selección aún mejor y más fiable de las plantas que se cruzarán y de las variedades que se obtendrán. Debido a que el coste de la detección de marcadores genéticos ha disminuido considerablemente, pueden analizarse varios marcadores a la vez en una misma planta.

Para ello, los mejoradores crean un perfil de marcadores con varios miles de marcadores para cada planta. Cada planta tiene un perfil de marcadores específico, equivalente a una huella digital. Con las técnicas de marcadores ultrarrápidas ya establecidas en KWS, los perfiles de marcadores se pueden crear de forma rápida y rentable.

A continuación, los miles de perfiles de marcadores de una población vegetal se vinculan a los datos de campo medidos. A partir de esta información, se desarrollan modelos estadísticos y matemáticos que pueden usarse para predecir el valor de las plantas en cuanto a mejoramiento y para saber si son adecuadas para el desarrollo posterior de variedades, en función de los perfiles de marcadores de las semillas o las plantas jóvenes. Después, mediante programas informáticos complejos, se determina qué plantas son más prometedoras para el cruce, a partir de los perfiles de marcadores de otras plantas concretas que no se probaron en el campo. Gracias a este proceso de preselección, muchas de las pruebas de campo ya no son necesarias y, aun así, se mantiene el proceso de mejoramiento.

La colaboración estrecha entre la investigación genómica y la investigación en mejoramiento ayuda a aumentar continuamente la eficiencia de este último y acelera su progreso.