Resumen de Genética de la introgresión de genes del almendro (prunus dulcis Mill.) en el melocotonero [P. persica (l.) Batsch]: desarrollo de una estrategia de selección de líneas casi isogénicas (Nils) con marcadores moleculares
José Manuel Donoso Contreras
El melocotonero es el frutal de hueso más importante a nivel mundial, y el tercer árbol de fruta dulce cultivada después del manzano y el peral. A nivel genético es una de las especies mejor caracterizadas de la familia Rosaceae. El melocotonero presenta un bajo nivel de variabilidad genética pero es sexualmente compatible con otras especies de Prunus, como el almendro, los cuales podrían ser una posible fuente de nuevos genes para enriquecer su pool genético. Estudiamos un conjunto de caracteres asociados a la flor, fenología, calidad de fruta, morfología de la hoja y la resistencia a enfermedades en dos poblaciones de almendro (‘Texas’) x melocotonero (‘Earlygold’): una F2 (TxE) y un BC1 (T1E) del parental ‘Earlygold’. Tres mapas genéticos de alta densidad se construyeron utilizando un chip de SNP de 9K y 131 marcadores microsatélite: el mapa F2 (llamado TxE) y los mapas de los parentales del BC1 denominados T1E (para el híbrido) y E (para ‘Earlygold’). La comparación del mapa intraespecífico de E con los mapas interespecíficos de TxE y T1E mostró una mayor tasa de recombinación en los cruzamientos intraespecíficos que en los cruzamientos interespecíficos. El mapa de E presentó aproximadamente la mitad de su genoma sin marcadores polimórficos, lo que se interpretó por la presencia de regiones idénticas por descendencia debido a su alto nivel de coancestría. La presencia de plantas androestériles en ambas poblaciones y su segregación fue consistente con la existencia de androesterilidad citoplasmática, debido a que los individuos que tienen el citoplasma del almendro requieren la presencia del alelo del almendro en al menos uno de los dos genes restauradores, Rf1 y Rf2, para ser fértil. Varios caracteres como el tipo de flor (Sh), el tipo de fruta (Ft), la jugosidad (Jui), el color de la antera (Ag y Ag2), la pulpa antociánica (Bf2), el color de la flor (Fc2) y la resistencia al oídio (Vr3) se mapearon como caracteres morfológicos. El estudio de caracteres cuantitativos permitió identificar 63 QTLs consistentes en 32 caracteres relativos a flor (2), fenología (7), calidad de fruta (15) y hoja (8). Nuevos alelos del almendro en rasgos importantes como el color de la piel, la pulpa antociánica o la resistencia al oídio son útiles para enriquecer el pool genético del melocotonero cultivado. Proponemos la estrategia de Introgresión Asistida por Marcadores Moleculares (IAM) para integrar los fragmentos cromosómicos del almendro en el melocotonero cultivado en un breve período de tiempo (2-3 generaciones). Esta estrategia incluye tres etapas: la primera consiste en la selección de individuos con bajo número de introgresiones (preNILs) en una amplia población BC1. En esta etapa obtuvimos nueve individuos con tres o menos introgresiones de 882 individuos T1E, lo que demuestra que esta etapa es factible. La segunda etapa implica el mapeo de genes mayores de interés utilizando una colección de preNILs. En esta etapa seleccionamos 18 preNILs con cuatro o menos introgresiones y demostramos que todos los genes mayores podían ser mapeados en sus posiciones esperadas, aunque esto sólo fue posible para uno de los dos QTLs mayores estudiados. La tercera etapa consistiría en autofecundar o retrocruzar y autofecundar algunas preNILs para obtener NILs (líneas casi isogénicas) homocigotas con una sola introgresión de almendro en el fondo genético del melocotonero. Una colección completa de NILs (cubriendo todo el genoma del almendro) es una poderosa herramienta para el análisis genético de caracteres complejos. Además, las NILs con genes de interés se pueden introducir rápidamente en un programa de mejora genética. Esta tercera etapa está actualmente en progreso y se retrasará una generación debido a la androesterilidad citoplasmática. Proponemos la estrategia de IAM utilizando otras especies de Prunus como una forma de incrementar la variabilidad genética del melocotonero incorporando un conjunto de resistencias a plagas y enfermedades y mejoras en la calidad de la fruta necesarias para la mejora del melocotonero en las próximas décadas.
