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Explorando el complejo genoma ornamental: La rosa como planta modelo.
Abstract
Despite its high economic importance, little is known about rose genetics, genome structure, and the function of rose genes. Reasons for this lack of information are polyploidy in most cultivars, simple breeding strategies, high turnover rates for cultivars, and little public funding. Molecular and biotechnologicaltools developed during the genomics era now provide the means to fill this gap. This will be facilitated by a number of model traits as e.g., a small genome, a large genetic diversity including diploid genotypes, a comparatively short generation time and protocols for genetic engineering. A deeper understanding of genetic processes and the structure of the rose genome will serve several purposes:Applications to the breeding process including marker-assisted selection and direct manipulation of relevant traits via genetic engineering will lead to improved cultivars with new combinations of characters. In basic research, unique characters, e.g., the biosynthesis and emission of particular secondary metabolites will provide new information not available in model species. Furthermorecomparative genomics will link information about the rose genome to ongoing projects on other rosaceous crops and will add to our knowledge about genome evolution and speciation. This review is intended as a presentation and is the compilation of the current knowledge on rose genetics and genomics, including functional genomics and genetic engineering. Furthermore it is intended to show ways howknowledge on rose genetics and genomics can be linked to other species in the Rosaceae in order to utilize this information across genera.
Introducción
Por más de cinco mil años las rosas han deleitado a los humanos como plantas ornamentales, y han sido utilizadas como plantas medicinales e incluso como alimento. Es un símbolo de belleza y elegancia, se convirtieron en un objeto de arte humano dediversas formas.
Como planta cultivada son de alta importancia económica. Las rosas pertenecen a los cinco cultivos ornamentales más importantes del mundo. En la mayoría de los países desarrollados las ventas causadas por la producción de plantas ornamentales excede a las de vegetales y frutas. En el mundo los costos de producción de flores y plantas en maceta fueron estimados a cerca de 24 milmillones de Euros por año, basado en valores de 1995 a 2007. En el 2007, las rosas representaron alrededor del 20% (723 millones de Euros) de todos las ornamentales exportadas de la Unión Europea hacia otros países. Las importaciones de rosas de la Unión Europea en el 2001 tuvieron un valor de 447 millones de Euros. Cerca del 31% de todas las flores de corte comerciadas en subastas europeas fueron rosascortadas con un valor total de cerca de 858 millones de Euros.
Esto, de cualquier modo, no es razón para elegir a las rosas como un objeto de investigación o incluso para elegirla como planta modelo. Una razón para hacerlo es que las rosas combinan rasgos modelo no encontrados en ninguna otra especie leñosa. Estos rasgos son los siguientes:
Genoma de tamaño pequeño
Una enorme biodiversidad conun gran número de diversidad morfológica y fisiológica dentro de la especie y variedades cultivadas
No tiene un periodo juvenil y en genotipos de floración recurrente el ciclo es de un año
La mayoría de los genotipos son de fácil propagación vegetativa
Aún entre diferentes especies existe una fácil generación de progenie segregante a diferentes niveles de ploidíaDisponibilidad de regeneracióny transformación de diversos protocolos
Una estrecha relación filogenética con otros cultivos rosáceos por lo que está disponible mayor información genética
Además, despliegan características morfológicas, fisiológicas y genéticas que no pueden ser estudiadas en otras plantas modelo. Entre estas están la biosíntesis y emisión de un gran número de esencias en pétalos, una alta diversidad...