Brachypodium distachyon , comúnmente llamado bromo falso púrpura [1] o bromo rígido , [2] es una especie de gramínea nativa del sur de Europa , norte de África y el suroeste de Asia al este de la India . Está relacionado con las principalesespecies de cereales trigo , cebada , avena , maíz , arroz , centeno , sorgo y mijo . Tiene muchas cualidades que lo convierten en un excelente organismo modelo.para la investigación de genómica funcional en pastos templados , cereales y cultivos dedicados a biocombustibles como el pasto varilla . Estos atributos incluyen accesiones diploides de genoma pequeño (~ 270 Mbp) , una serie de accesiones poliploides , una estatura física pequeña, autofertilidad, un ciclo de vida corto, requisitos de crecimiento simples y un sistema de transformación eficiente. El genoma de Brachypodium distachyon (línea consanguínea diploide Bd21) se ha secuenciado y publicado en Nature en 2010. [3]
Aunque Brachypodium distachyon tiene poca o ninguna importancia agrícola directa , tiene varias ventajas como organismo modelo experimental para comprender la biología genética , celular y molecular de las gramíneas templadas . El tamaño relativamente pequeño de su genoma lo hace útil para el mapeo genético y la secuenciación . Además, solo ~ 21% del genoma de Brachypodium consta de elementos repetitivos, en comparación con el 26% en el arroz y ~ 80% en el trigo, lo que simplifica aún más el mapeo genético y la secuenciación. [3] Aproximadamente 272 millones de pares de basesy con cinco cromosomas , tiene un pequeño genoma para una especie de hierba. El tamaño pequeño de Brachypodium distachyon (15-20 cm) y el ciclo de vida rápido (de ocho a doce semanas) también son ventajosos para fines de investigación. [4] Para las accesiones de floración temprana, puede tomar tan solo tres semanas desde la germinación hasta la floración (bajo un fotoperíodo inductivo apropiado ). El pequeño tamaño de algunas accesiones lo hace conveniente para el cultivo en un espacio reducido. Como hierba , crece fácilmente sin condiciones de cultivo especializadas.
Este Brachypodium está emergiendo como un modelo poderoso con una comunidad de investigación en crecimiento. La International Brachypodium Initiative (IBI) celebró su primera reunión y taller de genómica en la conferencia PAG XIV en San Diego, California , en enero de 2006. El objetivo del IBI es promover el desarrollo de B. distachyon como sistema modelo y desarrollará y distribuir recursos genómicos, genéticos y bioinformáticos tales como genotipos de referencia , bibliotecas BAC, marcadores genéticos, mapeo de poblaciones y una base de datos de secuencias de genomas. Recientemente, se han desarrollado sistemas eficientes de transformación mediados por Agrobacterium para una variedad de genotipos de Brachypodium , [5][6] [7] que permite el desarrollo decolecciones de mutantesde T-DNA . [6] [8] [9] Se ha iniciado la caracterización y distribución de las líneas de inserción de T-DNA para facilitar la comprensión de la función de los genes en las gramíneas. [10]
A estas alturas, Brachypodium distachyon se ha establecido como una herramienta importante para la genómica comparada . [11] Ahora está emergiendo como un modelo para las enfermedades de las plantas de cultivos, lo que facilita la transferencia de conocimientos de modelo a cultivo sobre la resistencia a las enfermedades. [12] Brachypodium distachyon también se está convirtiendo en un sistema modelo útil para estudios de biología evolutiva del desarrollo , en particular para contrastar los mecanismos genéticos moleculares con los sistemas modelo dicotiledóneos, en particular Arabidopsis thaliana . [13]El hallazgo de una mayor diversidad genética en las poblaciones del este ibérico que se dan en suelos básicos sugiere que estas poblaciones pueden estar mejor adaptadas que las que se dan en las zonas occidentales de la Península Ibérica, donde los suelos son más ácidos y acumulan iones Al tóxicos. [14]