Descifrado el genoma del arroz basmati

El arroz basmati es una de las variedades de arroz aromático que más se consume, tiene como características destacadas su aroma, que es lo que le da su nombre en hindú (fragante o reina de las fragancias), y su grano largo y fino que duplica su tamaño con la cocción. A pesar de la importancia económica y cultural de las diferentes variedades de arroz basmati, su historia y evolución son cuestiones poco conocidas, pero esto es algo que ahora puede cambiar gracias al trabajo realizado por expertos de la Universidad de Nueva York (Estados Unidos) con el que se ha descifrado el genoma del arroz basmati.

El arroz basmati tiene muchas variantes y está muy extendido en la India, pero, hasta la fecha, faltaba un genoma de referencia de alta calidad, así como el conocimiento de su historia evolutiva, por lo que se inició este trabajo para desvelar el mapa genético de dos variedades de arroz basmati, incluyendo una resistente a las enfermedades y tolerante a la sequía. Para descifrar el genoma se empleó una tecnología de secuenciación de nanoporos, en la que se fuerza a pasar el ADN por una estructura artificial similar a los poros presentes en la superficie de las bacterias.

La tecnología ha sido desarrollada por Oxford Nanopore Technologies, se trata de una herramienta de tercera generación que permite la secuenciación rápida de las moléculas individuales largas de ADN, mejorando la integridad y eficiencia de la secuenciación. Las dos variedades utilizadas fueron el Basmati 334 de Pakistán, resistente a la sequía y al tizón bacteriano del arroz también conocido como añublo bacterial, y la variedad Dom Sufid de Irán, se trata de un arroz aromático de grano largo que se considera uno de los más caros del mercado.

Mediante lecturas largas de secuenciación de los nanoporos, se obtuvieron genomas completos de alta calidad de las dos variedades de arroz basmati mencionadas, mejorando significativamente la información obtenida respecto a las secuencias genómicas anteriores y ensambladas utilizando lecturas cortas de ADN. Según la información genética, el arroz basmati es un arroz híbrido resultante de otros dos grupos de arroz, la mayor parte de su genoma procede de la variedad japónica, que es una de las dos principales variedades domésticas de arroz asiático, cultivado y consumido sobre todo en China. Japón, Taiwán y Corea. El resto del genoma deriva del arroz Aus de Bangladesh, país situado en el sur de Asia, cuyo territorio se encuentra rodeado casi por completo por la India.

Gracias a los mapas genéticos de referencia y de alta calidad, los expertos comentan que podrán realizar análisis genómicos funcionales y evolutivos, que proporcionan evidencia del flujo genético o migración de genes en todo el genoma (la transferencia de alelos de genes de un tipo de arroz al otro) entre las dos variedades citadas. Con las secuencias obtenidas se podrá trabajar con la comunidad científica para identificar aquellos genes que resultan de interés y que están implicados en la resistencia a las enfermedades, la sequía, la productividad, el carácter aromático, etc., a fin de desarrollar nuevas variedades que integren características específicas que resulten de mayor interés.

Los investigadores responsables de este trabajo comentan que especialmente están interesados en la tolerancia a la sequía, sobre todo por el cambio climático, ya que supone un desafío para la seguridad alimentaria en un futuro. Podéis conocer más detalles del estudio resumido a través de este artículo publicado en la página web de la Universidad de Nueva York, y en este otro publicado en la revista científica Genome Biology podréis consultar el estudio al completo.

Foto 1 | Joegoauk Goa
Foto 2 | Cogollos de pak choi con arroz basmati