El genoma T2T P. ussuriensis mejora la comprensión de la estructura y funciones del genoma del álamo, lo que ayuda en los estudios evolutivos del álamo. La alta colinealidad del ensamblaje con P. trichocarpa facilita la genómica comparada, la investigación epigenética y los estudios de biología reproductiva, lo que representa una contribución significativa al campo.

Los álamos, conocidos por su ciclo de vida relativamente corto y su amplia adaptabilidad, se han vuelto fundamentales en diversas industrias y esfuerzos de reforestación debido a sus aplicaciones versátiles y características de árboles pioneros. A pesar de su importancia, lograr ensamblajes genómicos de alta calidad en álamos, especialmente Populus trichocarpa, sigue siendo un desafío debido a su alta heterocigosidad y secuencias altamente repetitivas en los genomas.

Los avances recientes en las tecnologías de secuenciación han mejorado la calidad del ensamblaje, pero la alta heterocigosidad genómica persiste como una barrera. El desarrollo de líneas homocigotas ofrece una posible solución, pero los largos períodos juveniles de las plantas leñosas plantean desafíos prácticos. Si bien las líneas DH se han utilizado en la secuenciación del genoma de cultivos, su aplicación en árboles forestales sigue siendo limitada.

Abordar esta brecha y desarrollar métodos eficientes para inducir plantas haploides o líneas DH en álamos podría revolucionar la investigación genómica en estos árboles dioicos, permitiendo ensamblajes genómicos más precisos y completos para una mejor comprensión de su biología y adaptabilidad ambiental.

Un estudio publicado en Forestry Research revela un genoma de álamo de alta calidad con centrómeros y telómeros anotados, lo que facilita los análisis moleculares y la genómica comparativa.

El estudio inició la inducción de callos haploides a partir de anteras de P. ussuriensis, identificó callos haploides y DH mediante un cribado de alto rendimiento y realizó una resecuenciación del genoma completo para la identificación de SNP. Se seleccionó la línea DH15 y el análisis de k-mer estimó su origen homocigoto y tamaño genómico. Se construyó un genoma de referencia sin espacios para DH15 utilizando lecturas PacBio HiFi y datos Hi-C, con 19 cromosomas completamente ensamblados, telómeros anotados y centrómeros.

El genoma mostró una gran integridad y calidad, superando los ensamblajes anteriores de P. trichocarpa. Los telómeros mostraron distintas longitudes en los cromosomas, mientras que se identificaron 19 centrómeros con diferentes longitudes y estructuras. El análisis comparativo reveló estrechas relaciones filogenéticas entre las especies de Populus. El genoma DH15, con 34.953 genes codificadores de proteínas, demostró una amplia gama de elementos repetitivos. En particular, el análisis de familias de genes identificó familias de genes específicos enriquecidos en procesos metabólicos de fosfato. La comparación con otros genomas de Populus destacó la contigüidad y la integridad superiores de DH15, particularmente en las regiones del centrómero, revelando nuevos genes y transcripciones.

Según el investigador principal del estudio, Su Chen, "este ensamblaje genómico refinado será de gran utilidad en los análisis moleculares de las funciones genéticas en los álamos y permitirá estudios genómicos comparativos entre diferentes especies de álamos. Sirve como una base sólida para futuras investigaciones sobre el álamo. y otros genomas de plantas."

En resumen, este estudio logró un ensamblaje casi perfecto de un genoma de álamo altamente contiguo, DH15, lo que permitió análisis integrales de regiones centroméricas y funciones genéticas, que impulsarán avances en la genómica del álamo, estudios comparativos y estrategias de mejoramiento molecular. De cara al futuro, este ensamblaje genómico refinado servirá como un recurso crucial para comprender la biología del álamo y acelerar las aplicaciones prácticas en silvicultura y biotecnología.