Colaboradores del GCP completan amplio estudio genético del sorgo

Un equipo liderado por CIRAD (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement) completó recientemente un amplio estudio en una colección de mas de 3000 accesiones de sorgo que representan los recursos genéticos de la especie. Para analizar la estructura genética de la colección  y determinar cómo está organizada la diversidad genética fueron utilizados 41 marcadores moleculares. El estudio se realizó en el marco del Programa Reto Generación del CGIAR (Generation Challenge Programme, GCP), y es uno de los estudios mas amplios jamás realizados en diversidad genética de un planta cultivada.

El sorgo es el quinto cereal más cultivado en todo el mundo. Su centro de diversidad se encuentra en noroeste de África, donde probablemente fue domesticado hace más de 5000 años. Con base en las características morfológicas de su grano, el sorgo cultivado se clasifica en cinco razas básicas (bicolor, caudatum, curra, guinea y kafir) y diez razas intermedias.

Hay muchas colecciones de sorgo alrededor del mundo, pero su gran tamaño y la variedad de objetivos relacionados con estas colecciones hacen que estudiar la diversidad genética de la epsecie sea difícil. Por lo tanto, era necesario una visión general de la diversidad genética y una colección de referencia que pudiera ser usada para futuros estudios en recursos genéticos, y también para su manejo y uso. Este objetivo fue el que impulsó a los investigadores de CIRAD y sus colaboradores a constituir una gran colección de sorgo, que después estudiaron usando marcadores moleculares tipo microsatélite.

En total fueron estudiadas 3367 accesiones: 280 líneas y cultivares de programas de mejoramiento, 68 accesiones de parientes silvestres y malezas, y más de 3000 variedades locales de colecciones mantenidas por el CIRAD y e ICRISAT (International Crops Research Institute for the Semi-atid Tropics), incluyendo material proporcionado por CAAS (Chinese Academy of Agricultural Sciences).

Los 41 marcadores genéticos usados fueron parte de un set de refererencia de SSRs (simple sequence repeats) desarrollado por CIRAD para sorgo, el cual proporciona una buena cobertura en el genoma de sorgo.

Los investigadores fueron capaces de dividir las accesiones de sorgo en 13 grupos diferentes, en el que las accesiones se estructuraron en función de su origen geográfico, y dentro de cada región, en razas. Los grupos periféricos en el análsis de África Occidental, África del sur y África del este fueron los más homogéneos y más claramente diferenciados. A la inversa, con un promedio de 19 alelos por locus, los grupos centrales del análisis pertenecientes a África central y África oriental tuvieron la mayor diversidad alélica. Estos grupos fueron mucho más diversos, con más formas intermedias y tipos silvestres relacionados con las formas cultivadas.

Los investigadores no observaron ninguna correspondencia específica entre las accesiones de sorgo cultivado y razas por los grupos definidos por el uso de marcadores, a excepción de la raza kafir del sur de África. Las razas bicolor, caudatum, curra y guinea se encuentran en al menos tres grupos, lo que sugiere que son más "morfotipos" que "razas". La clasificación de las accesiones de parientes silvestres y malezas fue diversa, porque fueron clasificadas entre los sorgos cultivados, lo que sugiere un flujo genético intenso entre las variedades de sorgo cultivado y sus parientes silvestres.

Este estudio es una exploración preliminar del material genético del sorgo, que podría servir como base para el análisis de las principales colecciones de todo el mundo. El set de marcadores puede ser usado para caracterizar cualquier nuevo material, el cual pude ser fácilmente comparado con los recursos conocidos. Para facilitar este tipo de estudio, los investigadores identificaron dentro de la colección una más pequeña, un subconjunto de accesiones representativo que puede ser utilizado para identificar las regiones y subgrupos raciales con un buen grado de variabilidad para un caracter dado. El set comprende 383 accesiones de sorgo e incluye líneas de programas de mejoramiento, formas silvestres y una mini colección de accesiones genéticamente diversas para las cuales los datos ya están disponibles. Los cinco tipos morfológicos básicos, diez tipos intermedios y formas silvestres virtualmente de todas las procedencias geográficas  están en esta colección.

Las accesiones que son mantenidas por ICRISAT están disponibles bajo petición y todos los datos relativos a estos recursos genéticos están en Genesys, el sistema mundial de información sobre material genético conservado ex situ. Esta mini-colección y el análisis deben fomentar la investigación en sorgo y aumentar la colaboración internacional en este campo.

Este artículo fue adaptado de Sorghum genetic resources: a reference collection to study how diversity is organized publicado la sitio Web de CIRAD.