Los ciclos de vida haplo-diplontes de algas pardas y rojas permiten la propagación sexual y asexual de estos organismos, incluyendo la partenogénesis. En el modelo de estudio, Gracilaria chilensis (pelillo), la reproducción asexual ha sido la norma en cultivos comerciales. Para determinar las consecuencias genéticas que diferentes estrategias de cruzamiento tendrán sobre la selección eficiente de esta macroalga, combinaremos experimentos de manipulación de progenitores y su tasa de clonalidad, con aproximaciones genómicas y métodos de inferencias basados en el coalescente.
En cultivos de algas pardas, como el modelo Macrocystis pyrifera (huiro), la selección de cepas se ha basado en la búsqueda del vigor híbrido, pero usualmente considerando un bajo número de individuos parentales que ha permitido incrementar el rendimiento productivo, pero reduciendo la diversidad genética, disminuyendo la eficiencia de la selección y futura domesticación de estos organismos. MASH explorará estrategias de cruzamiento alternativas que prioricen la obtención de cepas nativas (e.g. landraces) por introgresión de híbridos de alto valor con genotipos locales para seleccionar rasgos específicos.
En paralelo, exploraremos la posibilidad de que la selección opere a escala del holobionte algal, utilizando aproximaciones experimentales de manipulación de microorganismos y distintas fases del ciclo de vida de los organismos modelos.
Para abordar el manejo del recurso genético macroalga, hemos definido tres pilares en los cuales nos enfocaremos:
Banco de germoplasma: Las colecciones de semillas han sido un insumo crítico en la agricultura terrestre y creemos que la acuicultura de macroalgas requiere urgentemente un recurso similar que contribuirá a la investigación básica y aplicada, y para fortalecer programas de mejoramiento genético. Construiremos sobre las colecciones que actualmente albergan los investigadores de MASH, incorporando en un sistema de manejo de datos información fenotípica y genotípica que sea asociada al material biológico aislado.
Efecto de la diversidad genética en la productividad y resiliencia de las granjas de cultivo: Examinaremos el efecto de la diversidad genética en la productividad de cultivos de las especies modelo y su resiliencia a la variabilidad ambiental del ambiente marino. Utilizaremos una aproximación de manipulación experimental en condiciones naturales.
Interacción entre poblaciones naturales y de cultivo: Las macroalgas de cultivo se encuentran en un estado incipiente de domesticación, por lo que poseen una capacidad potencial de hibridizar con individuos de praderas naturales, generando un riesgo de contaminación genética por parte de cepas seleccionadas. Proponemos cuantificar este efecto potencial a través de experimentos controlados de laboratorio que involucren individuos nativos v/s híbridos v/s cepas.
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