Alexandre Xavier Falcão, investigador del Instituto de Computación de la Universidad de Campinas (IC-Unicamp), en São Paulo (Brasil), en colaboración con colegas del Departamento de Genética y Mejoramiento de la Cornell University, en Estados Unidos, ha desarrollado un software de código abierto destinado al análisis y a la medición de fenotipos de panículas de arroz y de otras plantas agrícolas.
La selección de variedades de arroz basada en las características morfológicas (fenotipos) de la parte de la planta donde se localizan los granos es difícil de hacerse, entre otras razones debido a la diversidad de subpoblaciones del cereal, originadas en cruzamientos realizados en el transcurso de las últimas décadas que resultaron en diferentes modelos de inflorescencia.
Esto impide analizar y medir manualmente los fenotipos de las panículas de esas diferentes subpoblaciones de la planta e identificar a aquéllas que presentan una mejor y mayor inflorescencia, para su utilización en programas de mejoramiento genético, según apuntan desde las agencias FAPESP y DICYT.
Más de 200 muestras
El software creado ha permitido identificar genes que pueden utilizarse con miras a mejorar el desarrollo de la espiga o panícula del arroz con la ayuda de otras herramientas estadísticas. “El software permite medir diversos fenotipos de panículas de arroz y de otras gramíneas, una medición que sería imposible en forma manual, simultánea y automáticamente”, afirma Falcão, autor del software. “Esos fenotipos pueden utilizarse en estudios de mapeo genético para identificar posibles genes encargados de expresarlos en las plantas”.
El investigador midió con el software 49 fenotipos de panículas de 242 muestras de arroz asiático (Oryza sativa) de las subpoblaciones indica, aus, japónica tropical, japónica templada y aromático, cultivadas en campo en Filipinas. Estos se integraron a un estudio de asociación del genoma (GWAS, en inglés), en el cual se examinan diversas variables genómicas comunes en ejemplares distintos.
Mediante esta integración, los científicos identificaron 10 genes que pueden estar asociados con la productividad del arroz. De esta forma es posible controlar, por ejemplo, la longitud de la panícula. De acuerdo con el investigador, la aplicación del software también puede extenderse a la realización de mediciones de fenotipos de panículas de otras gramíneas.
En el caso de las panículas de arroz, una de las ideas de los científicos consiste en extender su aplicación para realizar mediciones de las semillas: para medir el área y su diámetro, por ejemplo. “El software permite la realización de estudios a gran escala en biología vegetal, pues se pueden medir con precisión diversos fenotipos de las plantas”, afirma.
