Un nuevo chip de polimorfismo de nucleótido único líquido puede mejorar la reproducción de árboles de caucho

Un equipo de investigación desarrolló y validó un chip de polimorfismo de nucleótido único (SNP) líquido llamado «HbGBTS80K», que incluye 80.080 SNP distribuidos uniformemente en 18 cromosomas. Este chip de SNP distinguió eficazmente 404 accesiones de caucho en cuatro grupos en el análisis de diversidad genética de la población y detectó el gen principal HbPSK5 en GWAS para el número de anillos de laticíferos. El chip HbGBTS80K es una herramienta valiosa para acelerar los estudios funcionales y el mejoramiento molecular en árboles de caucho, abordando las ineficiencias de los métodos de mejoramiento tradicionales.

Los marcadores moleculares son fragmentos específicos de ADN que reflejan diferencias entre individuos biológicos, esenciales para la reproducción asistida por marcadores. Mientras que los marcadores tradicionales como RFLP, RAPD, AFLP y SSR tienen una cobertura genómica limitada, los SNP se han vuelto vitales en los estudios genéticos de plantas. Los chips SNP en fase sólida han avanzado en la reproducción molecular, pero enfrentan altos costos y limitaciones en la fijación de loci objetivo. Los chips en fase líquida, como los GBTS basados ​​en SNP, ofrecen flexibilidad y rentabilidad, pero están infrautilizados en la reproducción de árboles de caucho.

Un estudio publicado en Plantas tropicales el 17 de mayo de 2024, tiene como objetivo desarrollar y validar un chip SNP líquido llamado «HbGBTS80K» para mejorar la eficiencia de la cría de árboles de caucho.

En este estudio, el chip HbGBTS80K se diseñó ensamblando primero el genoma de alta calidad del cultivar de árbol de caucho «CATAS8-79» y resecuenciando 335 accesiones a una profundidad promedio de ~20×. Este proceso generó 5.323.701 SNP, que se filtraron en función de la frecuencia de alelos menores, la tasa de deleción y la heterocigosidad para seleccionar 96.044 SNP para sondas de captura.

Después de la evaluación con 69 accesiones adicionales, se conservaron 80.080 sitios de SNP de alta confianza. Estos SNP se distribuyeron uniformemente en todo el genoma, con la mayor densidad en el cromosoma 6 y la menor en el cromosoma 1. La anotación de genes reveló que el 64,80 % de los SNP se ubicaban en la región del cuerpo del gen, incluidas las áreas exónicas, intrónicas, ascendentes y descendentes.

El análisis de ADMIXTURE con el chip HbGBTS80K clasificó 404 accesiones de caucho en cuatro grupos distintos, en consonancia con estudios previos de diversidad genética. El chip también demostró una alta precisión en estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) al identificar el gen principal HbPSK5 para el número de anillos de laticíferos (NLR), que es un rasgo clave para el rendimiento del caucho natural. Esta validación destaca la eficacia del chip tanto en el análisis de la diversidad genética como en la identificación de genes funcionales, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para avanzar en el mejoramiento molecular del árbol del caucho.

Según el investigador principal del estudio, Weimin Tian, ​​»el chip SNP líquido HbGBTS80K es una herramienta valiosa que facilitará los estudios funcionales y el mejoramiento molecular del árbol del caucho».

En resumen, el chip de SNP líquido HbGBTS80K, desarrollado a partir de la resecuenciación del genoma completo de 335 accesiones de árboles de caucho, incluye 80.080 SNP distribuidos en 18 cromosomas. Distingue eficazmente las accesiones de caucho en cuatro grupos e identifica con precisión el gen principal HbPSK5 asociado con los anillos de laticíferos mediante GWAS. Este chip es una herramienta valiosa para avanzar en los estudios funcionales y el mejoramiento molecular de los árboles de caucho. De cara al futuro, el chip HbGBTS80K facilitará el desarrollo de variedades superiores de árboles de caucho y servirá como modelo para avances similares en otros cultivos.