Los marcadores moleculares son una herramienta de la mejora genética vegetal que permite seleccionar rasgos fenotípicos clave de las plantas de forma temprana, rápida y precisa, reduciendo el tiempo y el coste de estos programas dirigidos a obtener cultivos más productivos, tal y como informan desde ValGenetics, entidad biotecnológica que trabaja por una agricultura saludable, sostenible, competitiva y rentable.

A lo largo de los años, se han identificado secuencias de ADN específicas de especies o variedades de plantas. Algunas de estas secuencias están ubicadas dentro de regiones génicas relacionadas con la resistencia frente a estreses bióticos (bacterias, hongos o virus fitopatógenos) y/o abióticos (temperaturas, salinidad o sequía extremas).

“Gracias al análisis de marcadores de resistencia se reduce el número de plantas estudiadas, se minimiza así la duración y el coste de los procesos de programas de mejora”.

De este modo, los marcadores moleculares ligados a los genes o a las regiones de resistencia (marcadores de resistencia) permiten identificar a los individuos portadores en etapas tempranas de los programas de mejora, evitando la necesidad de fenotipar un gran número de plantas en invernadero y campo. Al identificar estas variantes genéticas, se puede predecir con mayor seguridad si una planta es candidata a presentar resistencias sin necesidad de observar los efectos directamente en campo.

¿Cómo se identifican los marcadores de resistencia?

La identificación de posibles marcadores de resistencia a un estrés específico requiere un análisis genético comparativo entre un conjunto de plantas susceptibles y otro de resistentes a dicho estrés. Para ello, se extrae el ADN de ambos conjuntos de plantas y se secuencian por separado sus genomas completos mediante Next Generation Sequencing (NGS). A través de un análisis bioinformático comparativo se identifican las variaciones en el genoma de las plantas susceptibles y las resistentes. Estas variaciones en la secuencia genómica son la base para diseñar marcadores moleculares de resistencia asociados a estreses concretos.

Los marcadores pueden basarse en SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), que son variaciones en una única base del ADN localizadas en un punto específico del genoma. Para ello, se diseñan cebadores específicos de PCR que amplifican la región del genoma donde se encuentra el SNP, lo que permite identificar las muestras que contienen los SNPs asociados a la resistencia. Esto incrementa la probabilidad de seleccionar individuos con genéticas mejoradas y obtener nuevos parentales como base de futuros programas de mejora genética.

“Los marcadores de resistencia basados en SNPs aumentan la probabilidad de seleccionar plantas resistentes y ayudan en la selección de cruces de un programa de mejora genética”.

Ayudando a la agricultura

Estas tecnologías no solo incrementan la eficiencia y precisión de los programas de mejora, sino que también contribuyen a una agricultura más sostenible y respetuosa con el medio ambiente, facilitando la obtención de plantas más resistentes a agentes bióticos o abióticos.

Actualmente, el cambio climático está favoreciendo la aparición de nuevas enfermedades y plagas que afectan directamente a los cultivos. Ante este escenario, el uso de herramientas de selección genómica es todavía más necesario. Esta tecnología también permite desarrollar plantas adaptadas a estreses abióticos desencadenados por el cambio climático como la salinidad, la sequía o las temperaturas extremas. Los marcadores de resistencia permiten desarrollar variedades adaptadas a estos desafíos, asegurando la estabilidad y competitividad del sector hortícola.